大线能量焊接用EH420海工钢生产工艺及焊接性能

刘洪波¹，李建新¹，吝章国²，李玉谦³，田志强¹，杜琦铭³，梅东贵³，刘崇¹，刘占礼¹，马浩冉¹

1. 河钢集团钢研总院2. 河钢股份有限公司3. 河钢股份有限公司邯郸分公司

摘 要：河钢集团有限公司开发了利用钢液中形成TiO_x-MgO-CaO细小粒子改善焊接粗晶热影响区韧性的ITFFP技术（Improve the toughness of HAZ by forming TiO_x-MgO-CaO fine particles in steel）,成功试制生产出大线能量焊接用30 mm厚度规格（H30）和60 mm厚度规格（H60）EH420海洋工程用钢.母材力学性能试验结果表明,H30和H60试制钢屈服强度分别达到461 MPa和534 MPa,抗拉强度分别达到570 MPa和628 MPa,延伸率分别为26%和24.5%,满足EH420海洋工程用钢国家标准要求.采用Gleeble-3800型热模拟试验机对试制钢进行了200 kJ·cm^-1条件下热模拟试验,并对焊接热影响区中的显微组织和-40℃冲击韧性进行了分析和测试.结果表明,试制钢中形成的CaO（-MgO）-Al₂O₃-TiO_x-MnS夹杂物可以有效地诱导针状铁素体析出,显著提高钢材的冲击韧性.另外,利用气电立焊设备对H30和H60试制钢分别进行了焊接线能量为247 kJ·cm^-1和224 kJ·cm^-1的实焊试验,结果显示,H30试制钢焊接接头表面和根部焊缝处-40℃冲击吸收功值≥74 J,焊接热影响区≥115 J,H60试制钢焊接接头表面和根部焊缝处-40℃冲击吸收功值≥91 J,焊接热影响区≥75 J,焊接接头的冲击性能远高于国家标准值42 J.

关键词：EH420海工钢;焊接热模拟;气电立焊;夹杂物;组织;性能;