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1、海洋平臺用S355G10+M厚鋼板的焊接性研究李敏王勇徐洪慶（山鋼股份濟(jì)南分公司技術(shù)中心，山東濟(jì)南250101）摘要：按照EN10225標(biāo)準(zhǔn)要求，對規(guī)格為75mm的海洋平臺用S355G10+M厚鋼板進(jìn)行了堆焊硬度實(shí)驗(yàn)（BOP）、可控?zé)峋惺囼?yàn)（CTS），以及熱輸入50KJ/cm埋弧焊對接接頭系列力學(xué)性能試驗(yàn)。研究了鋼板的焊接熱影響區(qū)（HAZ）淬硬傾向，HAZ冷裂紋敏感性，焊接接頭各部位抗拉強(qiáng)度、沖擊韌性和裂紋尖端張開位移（CTOD）值的變化情況。結(jié)果顯示，S355G10+M厚鋼板的HAZ最高硬度HV10=265，預(yù)熱溫度25℃時(shí)焊接鋼板無冷裂紋，
2、埋弧焊對接接頭抗拉強(qiáng)度≥547Mpa，-40℃低溫沖擊功均值≥130J，CTOD值≥0.33mm，表明濟(jì)鋼生產(chǎn)的S355G10+M厚鋼板滿足海洋平臺的焊接生產(chǎn)要求。關(guān)鍵詞：海洋平臺S355G10+M厚鋼板大熱輸入焊接CTODStudyonWeldabilityofS355G10+MthicksteelplateforoffshoreplatformsLiMin,WangYong,Xuhongqing（SDSTEELJinanCompanyTechnologyCenter,Jinan250101,China）Abstract:Inaccordanc
3、ewiththerequirementsofEN10225standard,the75mmspecificationS355G10+MthicksteelplateforoffshoreplatformswasstudiedbyBOPtest,CTStest,andmechanicaltestingofbuttweldswhichwereweldedby50KJ/cmhighheatinputsubmergedarcwelding.HardentendencyandcoldcrackingsusceptibilityofHAZwerestudie
4、d.Tensilestrength,impacttoughnessandCTODvaluesofdifferentpartsofweldingjointwerealsostudied.Theresultsshowthat,themaximumhardnessinHAZHV10=265,nocoldcrackswerefoundwhenpreheatingtemperaturewas25℃,andthesubmergedarcweldingjointstensilestrength≥547Mpa,-40℃lowtemperatureimpactme
5、anvalues≥130J,CTODvalues≥0.33mm.ThisshowsthatthetrialS355G10+Mthicksteelplatemeetstheweldingproductionrequirementsofoffshoreplatforms.Keywords:offshoreplatform;S355G10+Mthicksteelplate;highheatinputwelding;CTOD1前言海洋平臺是開采海上石油及天然氣資源的超大型焊接鋼結(jié)構(gòu)。隨著海洋資源開發(fā)不斷向深海邁進(jìn)，用于海洋平臺建造的鋼板厚度不斷增加，如南
6、海荔灣3-1氣田某固定式鉆井平臺用鋼總量約4.1萬噸，其中[1]厚度60mm以上鋼板的使用量達(dá)1.97萬噸，約占該平臺用鋼總量的48%。海洋平臺服役期比船舶類高近[2]50%，服役期間需長期承受潮汐、風(fēng)暴，甚至海嘯等沖擊載荷，導(dǎo)致出現(xiàn)各種危險(xiǎn)情況的可能性較大，而[3]隨著鋼板厚度的增加，發(fā)生破壞的危險(xiǎn)性愈來愈大。焊接接頭因存在冷裂傾向、HAZ脆化及應(yīng)力集中等不利因素，使得焊接接頭成為海洋平臺上最為薄弱的結(jié)構(gòu)部位。為了提高焊接效率，厚鋼板多采用較大的熱輸入進(jìn)行焊接，致使厚鋼板HAZ部位更加脆化。濟(jì)鋼為滿足殼牌石油、新加坡吉寶等海洋平臺用鋼客戶需求，
7、新開發(fā)了滿足EN10225-2009標(biāo)準(zhǔn)要求的最大厚度75mm的S355G10+M鋼板，為檢驗(yàn)鋼板的HAZ淬硬傾向、冷裂紋敏感性及脆化情況，筆者采用BOP試驗(yàn)、CTS試驗(yàn)，以及熱輸入50KJ/cm埋弧焊對接接頭系列力學(xué)性能試驗(yàn)等試驗(yàn)方法對該鋼板的焊接性進(jìn)行了深入研究。2試驗(yàn)材料與方法2.1試驗(yàn)材料S355G10+M鋼板采用TMCP工藝生產(chǎn)，化學(xué)成分和力學(xué)性能見表1，碳當(dāng)量CEV=0.39%，裂紋敏感指數(shù)Pcm=0.19%，鋼板厚度方向斷面收縮率均大于80%，厚度方向Rm=535Mpa，滿足EN10164標(biāo)準(zhǔn)Z35級別要求。板厚1/4處組織（圖1a
8、）和心部組織（圖1b）均為鐵素體+極少量珠光體，晶粒細(xì)小，無明顯帶狀分布。表1試板的成分及力學(xué)性能項(xiàng)目CSiMnPSNb、V、Ti、Ni
