實芯焊絲在海洋工程高強鋼焊接中的應用

賈曉燕 王世達

1. 概述

我公司產品主要有導管架、海上吊機、油輪模塊、油輪系泊系統、鉆井船及LNG等項目。傳統的打底焊道采用SMAW進行焊接，為保證焊接質量，在填充焊接前需要進行大量的打磨，一方面惡化了工作環境，另一方面降低了工作效率，所以考慮采用一種相對高效的打底方式——STT打底。GTAW手工焊接制約了焊接效率，因此引進自動GTAW。

2. 實芯焊絲打底焊接應用

（1）在超高強鋼上的應用 海上吊機項目大量采用了Q690強度級別的超高強鋼，在項目結構中存在15CrNiMoV鍛鋼與超高強度鋼Tenaris S690連接的接頭。S690鋼屬于低合金高強度鋼，此類焊接接頭易出現淬硬脆化、裂紋等缺陷的情況，焊接難度大，接頭形式特殊，無法清根（見圖1），為此我們采用了林肯STT技術（表面張力過渡）打底焊接實現單面焊雙面成形。

焊材選用德國伯合樂公司UNION K52Ni實芯焊絲，焊接過程中，通過嚴格控制焊接參數，實現了超高強鋼與異種高強鋼的焊接，焊接接頭力學性能優良。

（2）船用鋼板的使用 導管架項目廣泛采用E36和D36級別船用鋼板。項目建造中，有大量管徑＜600mm的管材需要單面焊雙面成形，由于傳統的焊條電弧焊工作效率較低，公司采用實芯焊絲打底來提高效率，選用錦泰公司的JM—58進行打底，配合林肯STT焊機，成功完成了焊接任務。此外，在方通的打底焊接中，也應用了該實芯焊絲。

（3）管線鋼用實芯焊絲 對于管線焊接，傳統采用氬弧焊或焊條電弧焊，焊接效率低，為此我們積極試驗，選用與鋼材同等強度的焊材進行管線的焊接。對于碳鋼，我們選用京群公司的GTL—53，不銹鋼焊絲選用高麗公司的T—308L，在試驗中取得了良好的效果。

3. 期待和建議

在海洋鋼結構的建造中，有很多需要單面焊雙面成形的工藝（見圖2），對于特殊坡口形式，例如某些single bevel形式，GMAW有其局限性，易產生未熔合。可通過優化焊接參數或調整焊接電弧的特征等方式，來獲取熔合性能良好的焊接接頭，對GMAW的廣泛應用有積極意義。

圖 1

圖 2

相關產品鏈接：

（1）Bohler Union K52 Ni：1Ni合金低溫鋼焊絲：焊接性能優良，適用于全位置焊接；其焊縫金屬在-60℃時具備良好的抗沖擊性能；焊縫純度高，微量有害元素極低；適用于焊接1Ni或SA 203 Gr. D等低溫鋼；適于低溫壓力容器，儲罐及管道的焊接。

（2）京群GTL—53為490MPa級氬弧焊絲，用于要求較高的低碳鋼和低合金鋼的焊接。焊接時電弧穩定，成形美觀，鐵水流動性好，抗裂性優良，熔敷金屬P、S含量極低，具有優良的塑性和沖擊韌性（-46℃可達265J），抗HIC和SSC性能優異。