1。3 窄间隙焊接技术发展现状

1。3。1 窄间隙埋弧焊(NG-SAW)

1。3。2 窄间隙TIG焊

1。4 海洋平台高强钢焊接概况

由于人类生活与生产发展的需要，能源的开采一直是处于战略地位。局部地区的战争，更加剧了世界各国能源供需的紧张态势。随着陆地资源越采越少，人们开始转向广袤的大海。十八世纪八十年代，美国加利福尼亚的海岸边，人类历史上的第一座海洋平台下水，标志着人们开始发展海洋平台，开采蕴藏在海底的油、气资源。

1。4。1 海洋高强钢的性能要求

海洋平台高强钢的性能要求主要包括以下4点：

①强度要求高

海洋平台作为开采海洋油气资源的重要设施，其工作条件苛刻，不仅要承受来自于整个平台自身的重力载荷，还要承受来自外界的风浪载荷、海流载荷等，所以高强度，大厚度的钢材更符合建造要求。文献综述

②抗层状撕裂性能要求过硬

海洋平台的关键节点是大厚管相交，应力集中非常大，当钢材受到来自厚度方向上的力时容易发生层状撕裂。

③耐腐蚀性要求优异

作为常年漂泊在海洋上的庞然大物，海洋平台长期暴露在烈日之下，被盐雾、潮气所笼罩，还要受到来自海水的的侵蚀，极易产生强烈的电化学腐蚀，严重破坏了其力学性能，降低了使用安全性。而且由于平台常年远离海岸，无法回到船坞进行保养，因此海洋平台用钢的耐腐蚀性能非常重要。

④低温韧性要求良好

在长达15～20年的服役时间内，濒海飞溅带的钢板由于常年遭受风流冲击，要求能够承受零下40度的严寒考验，而海面以下温度更低，对焊接接头的低温韧性就更为苛刻了。

1。4。2 海洋平台高强钢的存在问题及应对措施

正如上面所述，为了适应海洋平台特殊的工作环境，在钢材选用上不得不严格把关，采用钢材的强度级别逐步提高，既确保了整个平台的安全性能，也极大地降低了问题的风险性。

针对海洋平台用钢常见的问题：①经TMCP处理导致氢的溶解度逐步加大而产生的焊接冷裂纹。②因管节点接头厚度方向拘束力过大而可能发生的层状撕裂。③严寒深海下焊接接头的低温韧性异常敏感。值得一提的是，在焊接过程中，海洋平台或多或少也会出现一些焊接本身的缺陷，有包括咬边、弧坑、成形不良的外观缺陷，还有发生在焊缝内部的夹杂、未焊透等。我国舞阳钢铁公司采取了如下措施：1、低碳当量。通过制订并严格遵循碳当量小于0。43%的标准。2、微合金化。充分发挥铌、钒等微元素细化晶粒和沉淀强化的作用，以提高钢材的综合性能。3、提高纯净度。通过炉外精加工或者真空处理,使钢材中的P、S含量大大降低，保证钢板厚度方向断面收缩率不低于35%，从而获得令人满意的抗层状撕裂性能。4、Ca处理。通过采用合适的Ca/S比，球化夹杂物以减少对钢材疲劳性能的影响，有助于提高钢板的综合性能。来.自^优+尔-论,文:网www.youerw.com +QQ752018766-

1。5 研究目的及内容

1。5。1 研究目的

如上文所说，尽管近些年来窄间隙焊接技术已经取得了长足的发展，但暴露的问题也更加突出，在海工装备制造中的应用仍未成熟，面临诸多困难。针对此类问题，本文以摇动电弧窄间隙焊接系统为基础，研究药芯焊丝摇动电弧工艺对海洋平台高强钢焊缝成形影响，推动摇动电弧窄间隙焊接工艺走向工程实用化。

1。5。2 研究内容

本文主要研究内容包括：

（1）对坡口间隙为12 mm的窄间隙焊件进行摇动电弧窄间隙平位置焊接试验。