CTOD断裂韧度试验在海洋平台建造中的应用

根据BS74 48和DNV OS C 4 0 1断裂韧度试验标准 ,对EH36钢 (板厚 5 5mm)焊接接头的低温 (0℃和 - 15℃ )裂纹尖端张开位移 (CTOD)进行测试 ,其验收标准采用DNV标准 ,即CTOD值大于 0 15mm。试验结果表明 ,未经焊后热处理的EH36钢手工电弧焊、单丝埋弧焊和双丝埋弧焊 3种工艺的焊接接头的焊缝和热影响区 (HAZ)低温下绝大部分试样的断裂韧性值是合格的。EH36钢手工电弧焊、单丝埋弧焊和双丝埋弧焊焊接接头可以在不进行焊后热处理的情况下使用 ,这对缩短海洋平台结构的制造周期 ,降低制造成本意义重大。     

大厚度船用钢板焊接接头低温CTOD韧度试验研究

依据BS 7448-1997断裂韧度试验标准,对板厚为80 mm的大厚度船用钢板(ABS AB/EH36N)对接接头试样进行了-10℃下裂纹尖端张开位移(CTOD)试验,介绍了试件的制备、试验装置及试验步骤,对试验结果进行了分析。经测试,绝大部分试样的断裂韧性值是有效合格的,其CTOD值大于0.15 mm,符合DNV验收标准。由此判定,在给定的焊接工艺下,该钢种焊缝低温韧性好,可以在不进行焊后热处理的情况下使用,为指导海洋平台的施工建造提供了科学依据。     

一种评价导管架焊接接头韧性的方法

按照英国BS7448标准，介绍了裂纹尖端张开位移(简称CTOD)试验方法，并用这种试验方法，评价了番禺项目导管架厚板焊接接头的韧性。结果表明：CTOD试验评价焊接接头韧性，效果良好；CTOD试验可作为焊接工艺认可试验；被评价的两项焊接工艺用于导管架建造，焊后允许不进行热处理，缩短了建造工期，降低了成本。     

海洋平台焊接接头大型CTOD低温试验

依据英国BS7448断裂韧性试验标准，对焊接接头超大尺寸低温裂纹尖端张开位移（CTOD）试验测试技术进行了探讨，对采用手工焊（SAMW）与埋弧焊（SMW）工艺施焊的、板厚为63．5mm的海洋石油平台焊接接头试样进行了CTOD试验，分别测试了－18℃下两种工艺焊缝金属和热影响区的CTOD断裂韧性，对试验结果及试验中的有关技术问题进行了分析讨论。试验结果为评价这种板厚焊接接头的焊后热处理规范提供了依据。     

海洋平台导管架桩管自动焊工艺及应用

为改变海洋平台导管架海上安装桩管焊接工作量大、效率低的现状,开展了自动焊工艺技术的试验研究。文章从焊接方法的选择、焊接工艺试验、工程应用等方面论述了针对桩管常用的D32和E36高强船用钢,采用自保护药芯焊丝进行自动焊的研究内容。试验结果及现场应用表明：该方法效率高,抗风能力强,接头性能完全满足工艺规范的要求。     

用于海洋平台S420高强度钢焊接工艺研究

为了研究用于海洋石油平台S420高强度钢的焊接工艺,采用SAW和FCAW-G工艺对国产S420高强度钢EH420进行了焊接试验、力学性能测试及CTOD试验测试。试验结果表明,焊接接头的各项性能均满足相关标准的要求,且具有较好的断裂韧性即抗裂性能,满足南海深水油气开发设计需求,在深水油气开发中可取代S355钢材,可有效降低海洋结构物总体质量、施工难度和开发成本。     

双焊炬自动焊焊接接头CTOD断裂韧性试验研究

根据BS7448断裂韧度试验标准,分别对海洋管线用X65钢双焊炬自动焊焊接接头自然冷却和喷淋冷却的低温（5 ℃）裂纹尖端张开位移（CTOD）进行了测试。取尺寸为B×2B（B为试样厚度）,缺口方向为NP的试样进行三点弯曲试验,然后由所得到的焊缝和热影响区（HAZ）的P－V曲线来计算CTOD值,并对比自然空冷和喷淋冷却的焊接接头CTOD值。结果表明,焊后喷淋对CTOD值没有显著影响。该试验结果为焊接方法、焊接规范参数和喷淋工艺参数的选择提供了参考依据。     

焊缝非匹配海管缺陷的安全评定

在给定裂纹尺寸和载荷条件下，根据CTOD(裂纹尖端张开位移)试验结果，采用英国标准协会提出的BS7910方法，针对EH36管线钢焊接接头焊趾处的表面裂纹进行评定。根据拉伸试验结果，建立了管线钢焊接接头焊缝的一级、二级评定曲线。评定结果表明，不论是采用一级或是二级评定，评定点均不在评定曲线定义的范围内，说明不能验收该结构。     

T91/TP347H管接头焊接工艺试验研究

对火力发电厂经常使用的马氏体耐热钢(T91)/奥氏体钢(TP347H)异种钢焊接管接头在立焊位置进行工艺试验研究.确定了焊接工艺参数,对焊接接头进行了拉伸、弯曲、冲击等力学性能试验、金相组织分析以及应力腐蚀试验.结果表明采用钨极氩弧焊(TIG)的接头性能优于,TIG焊打底手工电弧焊盖面的接头性能.     

镍基合金在碳钢与不锈钢焊接中的应用

异种钢焊接在石油化工、电力等行业中应用极为广泛,其焊接性较为复杂,焊接中容易产生各种缺陷。对珠光体型碳钢与奥氏体不锈钢异种接头的焊接性进行了分析,阐述了采用309型焊接材料焊接的异种钢接头在长期高温作用下容易出现的问题。通过焊接试验确定了采用镍基焊接材料焊接异种钢的工艺参数,焊接试验结果表明,采用所制定的焊接工艺可以获得质量良好的焊接接头。     

X65MO海底管线钢焊接适应性研究

采用多丝埋弧焊设备对首钢公司生产的15.9 mm厚X65MO海底管线钢进行了焊接工艺试验研究。通过金相试验分析了焊接接头的显微组织;通过拉伸、冲击、弯曲、硬度、CTOD试验评价了焊接接头的力学性能;通过HIC试验评价了接头的抗HIC腐蚀性能。试验结果表明,X65MO海底管线钢焊接接头的力学性能和抗HIC腐蚀性能均达到相应技术标准的要求,能够满足用户的使用要求。     

EH690高强钢焊管焊接工艺及质量控制

为了获得性能优良的海洋工程用EH690焊管焊接接头,开展了EH690高强钢焊接工艺研究,针对EH690焊管进行了气体保护焊和埋弧焊组合工艺的焊接工艺评定试验,对焊接接头进行了无损检测和力学性能试验,并提出了相应的生产过程质量控制措施。结果表明,采取预热、控制层间温度、后热和保温缓冷、合理匹配焊材、低热输入焊接参数等焊管生产过程严格的质量控制措施,可获得性能优良的焊接接头。该工艺和质量控制措施已在铺管船和起重机臂架用焊管的批量生产中得到应用,可满足焊接结构的使用安全要求。     

9%Ni钢埋弧自动焊接头力学性能及微观组织分析

介绍了埋弧自动焊在LNG储罐焊接施工中的应用以及与9%Ni钢相匹配的焊接材料的选择,并对LNG低温储罐用9%Ni钢进行了焊接性能分析,制定了合理的焊接工艺。采用埋弧自动焊横焊位置进行焊接试验,对焊接接头进行力学性能分析以及宏观形貌、断口形貌及金相分析。试验结果表明,埋弧焊焊接材料及焊接工艺完全满足LNG低温储罐的焊接施工要求。     

D36-Z35钢焊接工艺研究与试验分析

针对D36-Z35钢在船舶及海洋工程环境应用的特殊要求,分析了D36-Z35钢的化学成分和力学性能,基于双丝自动埋弧焊工艺对壁厚38 mm的D36-Z35钢板进行了焊接,补焊采用焊条电弧焊工艺,并按照标准要求对以上两种焊接工艺进行了工艺评定试验。通过焊接接头无损探伤和力学性能检测结果表明,应用设计合理的双丝自动埋弧焊接与手工补焊结合的工艺方案,D36-Z35钢可获得优良的焊接接头,在保证焊接质量的前提下,提高了焊接效率。     

200 mm厚度GS30Mn5钢驱动轴焊接工艺研究

为了提高200 mm厚度GS30Mn5特殊材质驱动轴的焊接质量以及焊接接头与母材的匹配度,对GS30Mn5钢进行了埋弧焊接试验及焊接工艺评定。评定结果显示,焊接接头拉伸、弯曲、冲击、维氏硬度检测结果及宏观检查均满足EN15614－1标准要求。研究表明,选择合适的焊接材料及焊接工艺,并严格控制热输入,可获得良好的焊接接头,从而达到与母材强度的良好匹配,降低焊接裂纹倾向;该试验形成的焊接工艺指导书用于指导车间焊接生产,效果良好。     

海洋平台桩腿用E690材料焊接工艺

针对海洋平台桩腿常用的高强度低碳调质钢E690材料焊接时具有冷裂倾向,焊缝及热影响区质量难以保证的问题,分别以焊条电弧焊（SMAW）和埋弧焊（SAW）两种焊接方法进行了焊接工艺评定试验。结果表明,焊前进行不低于100 ℃且不高于150 ℃的预热,道间温度控制在100～150 ℃,焊后进行150～250 ℃热处理,保温2 h,焊接过程中控制热输入量,焊条电弧焊为10.5～16.3 kJ/cm,埋弧焊为16.1~26.4 kJ/cm,采用多层多道焊形式,可以保证焊接接头的力学性能满足相关标准的要求。