焊接熱輸入量對E36高強度鋼接頭金相組織及機械性能的影響

施洪慧

（領新（南通）重工有限公司，江蘇南通 226017）

0 引言

開發和利用海洋是全球發展的需要，而海工裝備制造業中，工作環境由常規海況向惡劣海況及極區嚴寒環境發展。因此海洋工程裝備比較多地使用高強度和超高強度結構鋼，這些材料無論是對強度還是低溫沖擊性能都要求非常高。焊接過程中的諸多因素都會對接頭的性能產生影響。研究表明焊接熱輸入量的大小對材料的焊接接頭機械性能影響很大，文中以E36結構鋼為對象，研究不同焊接熱輸入量下的微觀金相組織及機械性能的變化，獲得合適的焊接參數來指導實際E36材料運用于海工產品的焊接生產。

1 試驗方法

對于高強度海工材料的焊接，遵循相近原則，母材采用20mm厚的E36正火試板，焊接填充材料使用φ1.2mm直徑的E501T-1L結構鋼藥芯焊絲，母材和焊材的化學成分機械性能比對分別如表1和表2[1,2]所示。采用 100%CO2氣體保護藥芯焊絲焊接（FCAW）。為了取得最佳結果，選取了通常使用相對較大焊接熱輸入量的立對接的焊接位置。具體試樣尺寸為：20mm×500mm×180mm，X型坡口，坡口角度為60°，間隙0mm~1mm，鈍邊1mm~2mm（圖1）。設計了2組焊接參數分別進行試驗（表3），該參數除了焊接速度不同外，其余參數均相同。

表1 E36結構鋼與E501T-1L藥芯焊絲化學成分(%)

表2 E36結構鋼與E501T-1L機械性能

表3 兩組FCAW焊接試樣的焊接工藝參數

表4 E36結構鋼焊接接頭機械性能試驗方法及試樣數量

表5 兩組試樣焊接區域化學成分分析(%)

表6 兩組試樣機械性能數據

對焊接試樣按照分別進行化學成分分析和機械性能試驗，機械性能試驗方法、具體試樣數量及方法如表4所示。……