海洋平台用S355G10+M厚钢板的焊接性研究

《海洋平台用S355G10+M厚钢板的焊接性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、海洋平台用S355G10+M厚钢板的焊接性研究李敏王勇徐洪庆（山钢股份济南分公司技术中心，山东济南250101）摘要：按照EN10225标准要求，对规格为75mm的海洋平台用S355G10+M厚钢板进行了堆焊硬度实验（BOP）、可控热拘束试验（CTS），以及热输入50KJ/cm埋弧焊对接接头系列力学性能试验。研究了钢板的焊接热影响区（HAZ）淬硬倾向，HAZ冷裂纹敏感性，焊接接头各部位抗拉强度、冲击韧性和裂纹尖端张开位移（CTOD）值的变化情况。结果显示，S355G10+M厚钢板的HAZ最高硬度HV10=265，预热温度25℃时焊接钢板无冷裂纹，

2、埋弧焊对接接头抗拉强度≥547Mpa，-40℃低温冲击功均值≥130J，CTOD值≥0.33mm，表明济钢生产的S355G10+M厚钢板满足海洋平台的焊接生产要求。关键词：海洋平台S355G10+M厚钢板大热输入焊接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前言海洋平台是开采海上石油及天然气资源的超大型焊接钢结构。随着海洋资源开发不断向深海迈进，用于海洋平台建造的钢板厚度不断增加，如南

6、海荔湾3-1气田某固定式钻井平台用钢总量约4.1万吨，其中[1]厚度60mm以上钢板的使用量达1.97万吨，约占该平台用钢总量的48%。海洋平台服役期比船舶类高近[2]50%，服役期间需长期承受潮汐、风暴，甚至海啸等冲击载荷，导致出现各种危险情况的可能性较大，而[3]随着钢板厚度的增加，发生破坏的危险性愈来愈大。焊接接头因存在冷裂倾向、HAZ脆化及应力集中等不利因素，使得焊接接头成为海洋平台上最为薄弱的结构部位。为了提高焊接效率，厚钢板多采用较大的热输入进行焊接，致使厚钢板HAZ部位更加脆化。济钢为满足壳牌石油、新加坡吉宝等海洋平台用钢客户需求，

7、新开发了满足EN10225-2009标准要求的最大厚度75mm的S355G10+M钢板，为检验钢板的HAZ淬硬倾向、冷裂纹敏感性及脆化情况，笔者采用BOP试验、CTS试验，以及热输入50KJ/cm埋弧焊对接接头系列力学性能试验等试验方法对该钢板的焊接性进行了深入研究。2试验材料与方法2.1试验材料S355G10+M钢板采用TMCP工艺生产，化学成分和力学性能见表1，碳当量CEV=0.39%，裂纹敏感指数Pcm=0.19%，钢板厚度方向断面收缩率均大于80%，厚度方向Rm=535Mpa，满足EN10164标准Z35级别要求。板厚1/4处组织（图1a

8、）和心部组织（图1b）均为铁素体+极少量珠光体，晶粒细小，无明显带状分布。表1试板的成分及力学性能项目CSiMnPSNb、V、Ti、Ni