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国产F460Z高强钢埋弧焊焊接材料研制

前    言

        21世纪是海洋的世纪,人们对海洋的开发由近海向远海、由浅海向深海不断推进,对海洋工程用钢的要求也不断提高。目前我国海洋平台用钢强度不高、规格不全、耐腐蚀性能较差,这限制了我国自主开采海洋资源的能力,使我国能源发展受到了制约,国内强度级别高的海洋平台用钢主要依赖进口[1,2]。国内某企业开发出了拥有自主知识产权的F460Z海洋平台用钢, 具有强度高、低温韧性好等特点,打破国外对国内高强度级别海洋平台用钢的垄断地位。


        钢铁企业的钢材能否在市场上获得广泛应用,配套焊接材料占有重要地位。优质的配套焊接材料,能提高焊接结构质量的可靠性和稳定性,有利于推动钢材的应用。但是通过查阅资料和翻看国内知名焊材厂家的目录,没有发现与F460Z钢完全匹配的埋弧焊焊材。因此开发出与F460Z钢匹配的埋弧焊焊材迫在眉睫,同时对F460Z钢尽快得到广泛应用具有重要的战略意义与实际工程价值。

  

1    焊接材料成分设计

        F460Z钢为海洋工程用高强钢,其化学成分及力学性能分别见表1与表2。对于低合金高强钢,焊接时为了保证焊缝的韧性,选用焊接材料的原则一般是“等强匹配”或“低强匹配”。F460Z高强钢埋弧焊焊接材料研制目的是保证焊缝具有与母材强度相近的同时不损失焊缝的塑韧性,同时为了避免焊缝中出现冷裂纹,尽可能降低焊缝中扩散氢的含量。向焊缝中过渡合金元素对焊缝金属组织和性能造成很大影响,焊接材料的设计应着眼于其合金元素的种类及含量。


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