EH47超高强度钢焊接工艺研究
高强度船体结构用钢 EH36超厚板焊接工艺研究
高强度船体结构用钢 EH36超厚板焊接工艺研究赵洁;徐得志;涂永彬【摘要】为研究船用高强钢EH36100 mm厚拼板平对接焊焊接工艺，应用埋弧自动焊，选择合适的焊接参数，制定焊接工艺，对焊接接头进行力学性能试验，试验结果证明，该工艺能满足深水三用工作船对船体局部强度的要求，成功解决了船用高强钢超厚板的焊接工艺难题。
%In order to study the thick plate flat butt welding process of the high strength marine steel EH 36 100 mm, the pa-per has utilized the auto submerged arc welding , selected the appropriate welding parameters and welding procedure , as well as realized the welding joints mechancal test .The results showed that ,the process can satisfy with local strength requirements for the Anchor Handling Towing Supply ( AHTS) vessel work in deep seawater .【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P44-47)【关键词】焊接工艺;残余应力;高强钢【作者】赵洁;徐得志;涂永彬【作者单位】武汉交通职业学院，武汉430065;武汉交通职业学院，武汉430065;武昌船舶重工有限责任公司，武汉430064【正文语种】中文【中图分类】U671.83随着三用工作船作业水深的不断增加，半潜平台锚和锚链对大型拖缆机的工作负荷不断增加，导致船体对局部强度的要求越来越高，同时考虑到空船重量，普通强度船体用钢的强度难以满足船舶功能要求，从而使得高强度船体结构用钢越来越受到设计者的青睐，应用日趋广泛。
浅析超高强度钢的焊接工艺
ＪＥ） ＷＥ Ｄ Ｘ系列 （ 典 ＳＡ Ｆ 、 ＬＯ 瑞 Ｓ Ｂ公 司 ） 。 由于超 高 等 强 钢合金 系统 复 杂 、 淬硬 性 较 大 ， 接 时容 易 产 生冷 裂 焊 纹； 此外 超 高强 钢强 度级 别 高 ， 接 过 程 中容 易 导致 包 焊
图 ３ ＭＩ Ｇ电弧钎焊 的车身顶盖
（ 日 收稿 期 ２０ ０ ０ ） ０６ ５ ５
作者简介 ： 钟志达 ，９ ２年 出生， １７ 硕士 ， 工程焊 接 工 艺
三一 重工研 究院（ 长沙 市 ４ ０ ０ ） １ １０ 廖 向宇 彭 国成 易全 旺
前 按要 求 重新烘 焙 。
实 际焊 接 过程 中应 特 别 重视 对 超 高 强度 钢 对 接焊 缝 和根 部焊 道 的预 热 。钢 板 越 厚 ， 热 的必 要 性 越 大 。 预
预 热 温度 与钢 板 的 当量 板 厚 相关 ， 图 １所 示 ， 如 当量 板
厚 ８ ８＋ Ｋ＝ ２＋６， 为 距 焊 缝 金 属 中心 线 ７ 内 ６ ５ｍｍ 的平 均厚 度 。 当 采用 火焰 预 热 时 ， 芯距 板 间 的距 离 焰
设 备 已应 用 于 正常 生 产 ， ３为 应 用 这 种 工 艺 正 常 生 图
产 出来 的产 品 。
到 比普通 Ｃ Ｏ 气体保 护焊的焊接效率还要 高 ， 以达 可
表 １ ＭＩ 电弧钎 焊与 Ｃ 气体保 护焊工艺对 比 Ｇ Ｏ
３ 结束语
应 用 ＭＩ Ｇ电弧钎 焊 设 备 焊 接 车 身 外 表 零 件 ， 其 有 上述 明显 的 优 势 ， 也 有 生 产 成 本 较 高 的 缺 点 。应 用 但 ＭＩ 电弧钎 焊工 艺 不仅 耗 材 较 贵 ， 且 设 备也 比较 昂 Ｇ 而 贵 ， 了解 ， 据 目前 这类 焊 机 只 能 依 赖 进 口 ， 个 明 显 的 这 缺 点制 约 了该 项 新 技 术 的 推 广 应 用 。不 管 怎样 ， 绍 介 的 Ｍ Ｇ 电弧钎 焊在 车 身 覆 盖件 上 的应用 ， 为其 它 类 Ｉ 可 似 应 用提供 借 鉴 。
船用高强钢的激光电弧复合焊接工艺与性能研究
船用高强钢的激光电弧复合焊接工艺与性能研究随着世界造船业的发展,船体结构已经逐渐采用更高强度级别的钢来代替传统结构用钢。
EH36是高强度级别用钢,目前为止采用更多的还是传统焊接方法进行焊接,虽然可以满足船级社的要求,但焊缝表面易产生凹陷和咬边等缺陷、背面易产生焊瘤、焊接变形大及焊接效率低等问题。
激光-电弧复合焊接方法不仅可以避免上述缺陷,而且可以显著提高效率。
但是采用此种焊接方法对船板焊接工艺以及性能的研究还处于初级阶段,所以对其进一步的研究很有重要意义。
本试验选择14mm厚的EH36,采用激光-电弧复合热源系统进行焊接,研究不同的工艺参数对焊缝成形的影响规律。
结果表明:激光功率决定焊缝的熔深,焊接速度决定焊缝的上下宽度,送丝速度只影响焊缝上表面的宽度,光丝间距和热源先后顺序对焊缝熔宽影响较小,对焊缝成形质量影响较大。
在最佳焊接工艺参数条件下,焊缝成形良好且无焊接缺陷存在;对母材和焊缝进行XRD衍射分析,结果表明焊缝和母材金属相主要由α-Fe固溶体组成;焊缝金属的显微组织由多量马氏体、少量贝氏体及微量铁素体组成,焊接热影响区(HAZ)组织以板条状马氏体为主、贝氏体为辅,与焊缝金属相比,HAZ过热区的马氏体量更多和尺寸更大;焊缝金属的硬度高于母材,激光作用区焊缝金属硬度高于电弧作用区焊缝金属硬度,激光作用区HAZ硬度低于电弧作用区HAZ硬度;常温下焊接接头平均抗拉强度为569.4Mpa、平均屈服强度为422.25Mpa、延伸率为21%、断面收缩率为49%,拉伸试样的断裂位置在母材金属,拉伸试样断口上布满韧窝,属于塑性断口形貌;在对焊缝进行横向侧弯180°后,在被拉伸的表面上没有产生裂纹;焊缝金属和HAZ金属在室温下的平均冲击功分别为92J和88J,分别约为母材的95%和91%;焊缝冲击试样的断面(中间部分)属于准解理断口形貌;经过静态失重试验、腐蚀形貌和电化学腐蚀试验观察发现焊接接头耐蚀性优于母材,试验性能指标均优于船级社的技术指标要求。
49mm船用大厚度EH36钢板如何焊接最高效？
主要对49mm船用大厚度EH36钢板的焊接工艺进行研究。
将FCB法与单丝埋弧焊两种不同的焊接工艺结合在一起，钢板正面采用FCB法一次性焊接可以得到32mm的熔深，反面碳弧气刨后利用单丝埋弧焊焊接5道即可。
该工艺的成功应用，实现了40万t VLOC矿砂船49mm大厚度EH36钢板的高效焊接，为甲板分段快速建造作出了重要贡献。
1 序言随着造船技术的快速发展和市场需求的转变，建造的船舶吨位越来越大，一般强度级别的A/B级钢板已不能满足用户和市场的需求，因此在船舶建造中使用DH/EH等级的高强度钢越来越多。
本文中49mm船用大厚度EH36钢的高效焊接工艺研究，主要针对上海外高桥造船有限公司在建产品40万t VLOC矿砂船甲板分段的焊接。
由于板厚达49mm，超过FCB法38mm的最大焊接厚度，通常只能采用单丝埋弧焊（SAW）双面焊接，此方法不能有效利用平直车间流水线的FCB法焊接拼板、纵骨安装及16电极高速焊工位的优势，导致生产效率低。
为了充分利用FCB法焊接流水线作业的优势，提高生产效率，将现有的FCB法工艺进行创新升级，针对49mm厚EH36钢进行FCB法+SAW混合焊工艺可行性进行研究。
FCB法是在平面分段流水线上进行拼板焊接的一种高效焊接方法，其原理是在铜衬垫上撒上一层底层焊剂，并将其紧贴在焊件的坡口背面，在表面用两个或三个电极进行埋弧焊的一种高效焊接工艺。
2 焊接性分析（1）母材的焊接性EH36高强度钢的化学成分见表1。
根据国际焊接学会的碳当量公式，计算得到EH36高强度钢的Ceq＝0.41%。
当Ceq＝0.41%〜0.6%时，钢的淬硬倾向逐渐增加，属于有淬硬倾向的钢，再加上此钢对低温冲击性能具有较高的要求，因此EH36高强度钢要获得满意的焊缝，必须采取相应的措施：①采取合适的焊接工艺。
②选择合理的焊接材料。
③选择合理的焊接参数。
（2）焊接材料的选用EH36钢屈服强度≥355MPa、抗拉强度≥490MPa，而焊接材料应选择与母材等级相匹配的焊材，因此正面FCB法焊接材料选用日本神钢焊丝（3Y级），牌号为US-36，规格分别为φ4.8mm、φ6.4mm；表面焊剂为PF-I55E、背面焊剂为PF-I50R。
大型集装箱船EH47钢的焊接技术研究
大型集装箱船EH47钢的焊接技术研究1. 概述我公司建造的两万箱集装箱舱口围结构部分采用了厚度80mm的EH47钢。
具体的牌号有EH47COD、EH47BCACOD。
其中BCA ：脆性裂纹阻止；CTOD ：裂纹尖端张开位移。
EH47钢因为其特殊的性质和用途，生产上对其焊接质量要求更高，因此需要开发出一套适于EH47钢的焊接工艺，以满足大型集装箱船的建造需要。
2. 方案的设计两万箱产品舱口围区域对板材的强度和抗裂性要求非常高，焊接建造的难度和风险远超普通民品。
EH47钢的应用部位如图1所示。
本项目通过EH47钢的焊接位置和接头形式以及船级社的相关要求开展焊接工艺研究。
图1 超大型集装箱船EH47钢的应用部位试验用板材与公司两万箱产品舱口围板材料保持一致，为产自鞍钢的80mm厚度的GLE47BCACOD。
EH47钢力学性能数据如表1所示。
由表1可知80mm EH47钢的纵向冲击吸收能量要求达到64J。
在第三个学习阶段当中，学生可以学习解决人类反复劳动的程序编程，通过设计一个重复的机器人动作从而减轻人们的劳动负担，比如可以设计机器人去进行迷宫试验，设计机器人前进的方向和距离，减轻人工的投入。
本项目研究的焊接方法为CO2气体保护焊（FCAW）。
根据DNVGL规范的要求，焊接材料需要选用5Y级，经过焊材复验和焊接工艺性能检测等项目的筛选，最终确定C O2气体保护焊的焊接材料为日本神钢的DW-460L。
焊接试板的规格为80mm×200mm×700mm。
考虑焊接评定覆盖所有位置的焊接情况，对该项目做2G、3G两个位置的焊接试验。
经过大量的技术研究、探索试验以及与DNVGL、CCS 船级社的沟通，最终确定EH47钢采用CO2气体保护焊的方案，项目的试验研究按照预定方案逐步展开。
劳动不仅构成人类社会的物质基础，而且在其发展过程中生成了人类历史的不同阶段。
马克思认为：“劳动过程的每个一定的历史形式，都会进一步发展这个过程的物质基础和社会形式。
提高海洋工程中EH47焊接质量的措施
-提高海洋工程中EH47焊接质量的措施
提高海洋工程中EH47焊接质量的关键措施可以从以下几个方面考虑：
1. 技术培训和认证：确保焊工具有足够的焊接技术和经验，并具备相关的认证资质。
培训焊工使其熟悉EH47焊接规范和标准，以及正确的焊接操作和工艺参数。
2. 检验和质量控制：实施严格的质量控制和检验流程，包括材料选择、焊接前准备、焊接过程监控和焊后检验。
确保焊接材料的质量符合规范要求，并对焊接接头进行非破坏性和破坏性检测，以验证焊接质量。
3. 优化焊接工艺参数：根据具体应用要求，优化焊接工艺参数，包括焊接电流、电压、速度、预热温度等。
根据EH47焊接规范的要求，选择合适的焊接材料、焊接电极和焊接剂，确保焊接接头的强度和可靠性。
4. 焊接设备维护和校准：定期对焊接设备进行维护保养，并确保焊接设备的准确性和稳定性。
维护焊接设备的电源、传感器和控制系统，确保它们能够提供稳定和精确的焊接能量。
5. 检验记录和追溯性：建立完善的检验记录和焊接接头的追溯体系。
记录焊接过程中的关键参数和检验结果，以便追溯和评估焊接质量，并为后续的修复和维护提供参考和依据。
综上所述，通过技术培训、质量控制、优化工艺参数、设备维护和追溯性管理等措施，可以提高海洋工程中EH47焊接质量。
这有助于确保焊接接头的可靠性和耐久性，提高海洋工程结构的安全性和可持续性。
提高海洋工程中EH47焊接质量的措施
Ｃ
般情况下 ，屈服强度等级为３ １ ５ ～ ４ ０ ０ Ｍ Ｐ ａ
的热轧 、正火钢 ，热裂倾 向较小 ，但 在厚壁板 材 的高稀释率焊道 （ 如根部焊 道或靠 近坡 口边 缘的多层埋弧焊焊道 ）中也会出现热裂纹 。 中碳调质钢，焊 接时热裂的敏感性较大。因此 ，万箱船和海工标 准中对Ｅ Ｈ ４ ７ 此类钢焊接时的线能量要求更严格。
Ｃ ｒ ） ／ ２ ０ ＋ Ｎ ｉ ／ ６ ０ ＋ Ｍｏ ／ １ ５ ＋ Ｗ１ ０ ＋ ５ Ｂ ，Ｐ ｃ 为０ ． １ ８ ５ 。 根 据 焊材含氢量及板厚因素的预热温度计算经 验公式 ，计算 出焊前预热温度Ｔ ０ 。
３ 针对Ｅ Ｈ ４ ７ 焊接质量的控制 ，采用如
下措 施
３ ． １ 加 强一 线焊 工 的 培训
Ｅ Ｈ ４ ７ 焊接工艺研究和一线焊工的培训是刻不容缓 的事 ，只有一线焊工都掌握了Ｅ Ｈ ４ ７ 钢种的焊 接工
艺和 方法 ，才能 保证 项 目的顺利 实施 。
关 键 词 ：提 高 ；Ｅ Ｈ ４ ７；质 量 ；措 施
１ 母材 的分析
Ｅ Ｈ ４ ７ 是一种高强度 的调质钢材 ，多以钢板
的型式生产 。它是高强度 调质钢 中的一种 ：化 学成分和机械性能如表 １ 和表２ 。
经验公式为 ：Ｐ ｃ ＝ Ｐ ＋ Ｈ ， ６ Ｏ ＋ ８ １ ６ ０ ０
Ｔ ｏ ＝１ ４ ４ ０ Ｐ ｏ — — ３ ９ ２
式 中： 为冷裂纹敏感指数 ； ８ 为被焊金属的板 厚 ，８ ＝ ７ ０ ｍ ｍ ；Ｈ 为熔敷金属中扩散氢含量 ， 考虑 到选用的是低氢型焊接材料 ，Ｈ ＝ ３ ｍ Ｌ （ １ ０ ０ ｇ ） ～ 。 代人计算 ，得到Ｔ ｎ ＝ １ １ ４ ℃。
超高强度钢材焊接工艺的研究与优化
超高强度钢材焊接工艺的研究与优化引言:超高强度钢材在汽车、航空航天等领域的应用日益广泛，然而其焊接工艺存在一系列挑战。
本文将讨论超高强度钢材焊接工艺的研究与优化，以提高焊接质量和性能。
一、超高强度钢材焊接研究的现状超高强度钢材的焊接性能与传统钢材存在明显差异。
目前，研究者们主要关注以下几个方面的问题：焊缝裂纹、残余应力和硬化区的形成、焊接变形以及焊接接头的力学性能等。
这些问题均对超高强度钢材的焊接质量和可靠性产生重要影响。
二、焊接工艺参数的优化为了解决超高强度钢材焊接中的各种问题，研究者们通过优化焊接工艺参数，改善焊接质量和性能。
其中，焊接电流、焊接速度、预热温度、焊接序列等是常见的焊接工艺参数。
研究发现，合理选择和控制这些参数可以有效减少焊缝裂纹、残余应力和硬化区的形成，降低焊接变形，并提高焊接接头的力学性能。
三、先进焊接技术的应用除了优化焊接工艺参数，引入先进的焊接技术也是解决超高强度钢材焊接难题的有效途径。
例如，激光焊接、电子束焊接和摩擦搅拌焊接等新兴的焊接技术能够实现高能量集中、快速加热和局部热影响区控制，从而有效减少焊接变形和缺陷产生。
这些先进焊接技术在超高强度钢材焊接领域的应用前景广阔。
四、材料混合与多层焊接结构对于超高强度钢材焊接，材料混合和多层焊接结构的设计也具有积极意义。
通过在焊接接头中引入不同性能和组织的材料，可以有效平衡焊接接头的强度和韧性。
而采用多层焊接结构, 则有助于减少焊接变形，优化应力分布，并提高焊接接头的性能。
这些方法在超高强度钢材焊接中已被广泛研究和应用。
结论:随着超高强度钢材的广泛应用，焊接工艺的研究与优化变得尤为重要。
优化焊接工艺参数、引入先进焊接技术、设计合理的材料混合与多层焊接结构是解决超高强度钢材焊接难题的有效途径。
未来的研究应关注焊接接头的力学性能、变形控制和焊接缺陷的解决等方面，以进一步推动超高强度钢材焊接工艺的研究和应用。
EH47止裂钢关键焊接技术在工程中的研究应用
2020年 第8期热加工23W焊接与切割elding & Cutting1 序言EH47止裂钢中含有较多的合金元素，如Cu 、Ni 、Cr 、Ti 、V 等用以改善钢材的性能，因此碳当量比普通的高强度用钢偏高，焊接性也随之下降。
在焊接过程中，为确保焊接质量、满足规范要求，E H47止裂钢焊接工艺的制定尤为重要[1]。
本文以EH47止裂钢在世界首例集船体加长、生活区加高、节能锅炉安装及混合式脱硫塔于一身的大型集装箱船体13800T E U 改17200T E U 项目的成功应用为例，为类似止裂钢焊接提供有意义的参考及借鉴。
17200TEU 集装箱船体如图1所示。
图1 17200TEU 集装箱船体2 集装箱船体概况该工程为13800T E U 改17200T E U 集装箱加长改装项目，共4艘，单船改装项目包括新增一个货舱中段、生活区和烟囱加高，以及舷侧抗扭梁与主甲板部分角隅板挖补等，单船钢结构改装用钢量约4000t 。
部分材质为EH47止裂钢，板厚为50～90mm ，其中主甲板角隅板、舱口围肘板及筋板板厚为65～80mm ，舷顶列板加强板板厚为90mm 。
该工程船体焊接主要为平焊和立焊，焊接位置及可操作性均比较常规，根据受力构件等强原则，采用EH47止裂钢，其屈服强度为470MPa 级。
针对构件类型及焊接特点，生产过程中存在以下要点：①防止焊接过程中出现层状撕裂。
②防止焊接变形。
③防止正火钢热影响区脆化。
3 EH47止裂钢焊接技术3.1 EH47止裂钢焊接性分析EH47止裂钢具有良好的综合力学性能和加工工艺性能。
该工程用EH47止裂钢与焊材的主要化学成分及力学性能分别见表1、表2。
3.2 EH47止裂钢热裂纹敏感度分析1）碳当量采用国际焊接学会推荐的适用于中高强度的非调质低合金高强度钢公式计算[2]，得出EH47止裂钢碳当量为0.46%。
由于碳当量越高，淬EH47止裂钢关键焊接技术在工程中的研究应用胡传扬1，何君华1，杨文华2，申亚军2，赵文华2，姜殿忠31.舟山中远海运重工有限公司 浙江舟山 3161312.中远海运重工有限公司 上海 2000003.中建八局钢结构工程公司 上海 200000摘要：随着船舶行业的快速发展，万箱级以上的超大型集装箱船越来越受欢迎，随之而来对钢板材料的要求也越来越高。
E47-Z35超高强度船钢的生产开发
・
２ ・ ０
＜ ４ 一 ３ 超 高 强度 船 钢 的生 产 开 发 》 ＜ ７Ｚ ５ Ｅ
横
纵
５０ ００ ２ ０ ５ ６ ５． ２ ３１ ０６２１ ９８ １ ４ ８ ２ ４ ３ ２７ ２
３５ 板 坯 连铸机 ，２座 ，产 能分 别为 ２２万 吨／ ． ２
年 和 １ １ 吨／ ； ４万 年 ３６ 步 进梁 蓄热 式加 热炉 ，１ ，产 能 ２ ０／ ； ． 座 ２ｔ ｈ
３７ 四辊 可 逆 式 粗 轧 机 ， １座 ，最 大 轧 制 力 ．
８ ０ ０ＫＮ ； ６ ０
３８ 四辊 可 逆 式 精 轧 机 ， １座 ，最 大 轧 制 力 ．
尾
横
６ 落 锤 冲击试 验结 果 ． ３ 按 Ａ Ｔ Ｅ０ Ｓ Ｍ ２ ８标准 要求 ，加 工 足够 量 的 Ｐ ３型 ～
—
Ｔｈｅｐ ｏ ｃ ｕ ｌｔ ｕ ｌ ｏ ｆ ｒ ｏ ｔ ｅ ｒ ｑ ｉｅ ｅ ｆｃ ａ ｓｆｃ ｔｏ ｏ ｉｔｅ ’ｒ ｌ ｓａ ｄ ｈ ｓｂ ｅ ｐｐ ｏ ｅ ＮＶ ｒ ｄｕ ｔｑ ａ ｉ ｆ ｌｙｃ ｎ ｏ ｍｓｔ ｈ ｅ ｕ ｒ ｍ ｎｔ ｌｓ ｉｉ ａｉ ｎ ｓ ｃ ｅ ｉｓ ｕ ｅ ｎ ａ ｅ ｎ ａ ｒ ｖ ｄ ｂｙＤ ｙ ｏ ＣＣＳ， ＧＬ．
Ａｂｓｒ ｃ Ｔｈ ｓｐ ｐ ｒｉ ｔｏ ｕ ｅ ｔ ｅｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆＥ４７ Ｚ３５ｅ ｔａｈｉｈ ｓｒ ｎ ｔ ｔｅ ｎ Ｃｈｏ ｇ ｉ ｒ ｎ＆ ｓｅ ｌＣ ｈｄ ｔａ ｔ ｉ ａ ｅ ｎｒ ｄ ｃ ｈ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ － ｘｒ ｇ ｔｅ ｇ ｈ ｓｅ ｌ ｉ ｎ ｑ ｎｇｉｏ ｔ ｅ Ｏ ．
超大型集装箱船 EH47 钢焊接工艺研究及评定
超大型集装箱船EH47 钢焊接工艺研究及评定摘要：近年来，超大型集装箱船的建造技术得到了长足发展，其优异的经济性及环保性在船舶市场备受关注，使其成为了造船业的明星产品。
大型集装箱船结构较为复杂，在船体设计时,保证集装箱船舱口围部位强度是关键指标，一般采用大厚度EH47 高强钢。
因此,对于EH47 钢焊接工艺研究以及如何形成一套成熟的现场工艺规范对船舶企业建造超大型集装箱船有着重要意义。
1.概述超大型集装箱船在船舶市场受到热捧，原因不仅仅是因为满足全球海运量不断增加的客观需要，有利于提高其运力和抢占市场份额，最重要的还是能降低集装箱船的单箱运营成本。
超大型集装箱船的优势在于高运量、高平均效率、低箱位平均油耗和相对较低的劳务投入。
由于国内集装箱船建造起步低，技术水平相薄弱，目前国内建造的集装箱船普遍为万箱以下集装箱船。
由于技术壁垒及各种高强度超厚板的焊接难点制约着国内船舶企业建造更大型的集装箱船。
然而，国外最先进的集装箱船为16000-20000TEU 型，其结构复杂，技术含量较高，他们对于大厚度高强度船体结构钢的焊接工艺、配套的焊接材料研究也领先于我国。
我公司2013 年度整合资源、蓄势待发，顺利接到了3 艘18000TEU 型集装箱船的订单。
外高桥造船公司承建 3 艘18000TEU 集装箱船，不仅填补了我国在超大型高附加值集装箱船建造方面的空白，也标志着外高桥造船公司成功进入国际超大型集装箱船建造企业的行列。
该船型总长399.2 米，型宽54 米，型深30.2 米，投钢量约4.8 万吨，船分段共417 个，除去上层建筑、绑扎桥分段，主船体分段共364 个，比 2 艘超大型油船（VLCC）分段总数还要多。
设计物量相当于2 艘18 万吨级散货船。
18000TEU 集装箱船的导轨架安装不同于一般的散货船铁舾件安装，因此在设计、工艺、技术、精度上的要求比散货船更高，建造难度更大。
特别是舱口围部位的强度要求很高，一般采用大厚度EH47 级高强钢。
超高强度钢论文：超高强度钢激光焊接搭接对接焊接速度
【关键词】超高强度钢激光焊接搭接对接焊接速度【英文关键词】Ultra-high strength steel Laser welding Lap-welding Butt-welding Welding speed超高强度钢论文：超高强度钢激光熔焊接头焊接性研究【中文摘要】汽车轻量化可有效降低燃油消耗，同时满足CO2的排放标准。
但在轻量化的同时，消费者们也越来越多的重视汽车的碰撞安全性。
超高强度钢的出现可以很好地解决这一矛盾。
超高强度钢以其抗拉强度高（1500MPa以上）、能量吸收率高和碰撞后不易发生变形等优势，迅速发展成为重要的汽车轻量化材料。
但是超高强度钢的物理和化学性质非常特殊，传统的焊接工艺很难满足超高强度钢焊接性能的要求。
激光焊接具有能量集中、焊接速度快、热影响区小、接头质量好等优点，正在逐步发展成为焊接超高强度钢的主要工艺。
本文采用激光焊接工艺对超高强度钢搭接和对接两种型式的接头进行了焊接性能研究，并分析了焊接速度对接头微观组织和力学性能的影响。
激光搭接焊研究表明，采用合理的工艺参数可以获得优质的焊接质量，接头没有气孔，裂纹等焊接缺陷产生。
焊缝横截面的尺寸随着焊接速度的增加而减小。
当焊接速度增加到35mm/s时，焊接热输入较低，接头出现未熔透现象。
焊缝及其邻近热影响区的微观组织主要为板条马氏体，马氏体板条的宽度随焊接速度的变化不敏感。
焊缝中原奥氏体晶粒的宽度受焊接速度影响较大。
当焊接速度由20mm/s 增加到35mm/s时，原奥氏体晶粒的平均宽度由10.67μm减小为7.68μm。
接头的显微硬度测试发现，焊缝硬度值与母材接近；热影响区首先呈上升趋势，在某一位置处达到最大值后急剧下降。
这是由于在回火区出现了硬度较小的铁素体，发生了明显的软化现象。
接头抗剪力随着焊接速度的增加而减小，在焊接速度为20mm/s时具有最大值。
熔合线附近存在着强烈的应力集中，试样全部断裂于焊缝搭接面处。
断口表面的微观形貌主要为韧窝，这说明断裂过程是以微孔聚集的形式进行的，但并不属于韧性断裂。
调质热处理对EH47船板钢显微组织的影响
第43卷第1期722021年1月上海金属SHANGHAI METALSVol.43,No.1January，2020调质热处理对EH47船板钢显微组织的影响李洪楠1张红梅“赵大东1王渐灵2刘焕然1李娜1姜正义2 (•辽宁科技大学材料与与金学院，辽宁鞍山114051；2.鞍钢集团朝阳钢铁有限公司，辽宁朝阳122000;3.海洋装备用金系材料及其应用国家重点实验室，辽宁鞍山114009)【摘要】在实验室条件下研究了层质工艺参数(淬火温度870~960C，回火温度580~ 670C)对EH47船板钢显微组织的影响。
结果表明：试验钢经经质处理后的显微组织是以针状铁素体为主，含一定量粒状铁素体、准多边形铁素体和粒状贝氏体的混合组织。
回火温度相同,随着淬火温度的升高，试验钢的组织更为细小均匀，贝氏体含量稍有增加;淬火温度相同，随着回火温度的升高，组织更为细小，针状铁素体含量增加，贝氏体含量减少。
930C保温30min 淬火、640C回火30min的钢的组织最为细小均匀。
因此,EH47船板钢的实际际质淬火温度应高于900C，回火温度控制在580~640C。
【关键词】EH47船板钢调质处理针状铁素体贝氏体Effect of Quenching and Tempering Processes onMicrostructure of EH47Hull SteelLI Hongnan1ZHANG Hongmei1，ZHAO Dadong1WANG Jianling2LIU Huanran1LI Na1JIANG Zhengyi1，(1.School of Materials and Metallurgy,University of Science and Technology Liaoning,Anshan Liaoning 114051,China;2.Anshan Steel Group Chaoyang Steel Company Limited,Chaoyang Liaoning122000, China;3.State Key Laboratory of Metal Material for Marine Equipment and Application,Anshan Liaoning114009，China)[Abstract]Effect of quanching-and-tempering process parameters,that is,austenitizing temperatures of870to960C and tempering temperatures of580to670C,on microstructure of EH47hull steel was investigated in laboratory.The results showed that microstructure of the steel after quenching and tempering was predominantly acicular ferrite,also contained a certain amount of granular ferrite,quasi-polygonal ferrite and granular bainite.With the increase in austenitizing temperature,the steel exhibited even finer and even more uniform microstructure,and slightly decreased bainite content after tempering at the same temperature.With the increase in tempering temperature,the steel quenched from the same temperature exhibited even finer microstructure which contained more acicular ferrite and less bainite.The steel held at930C for30min and quenched, then tempered at640C for30min given the finest and most uniform microstructure.In view of the foregoing,actual austenitizing temperature should be above900C,and tempering temperature should be controlled in the range of580to640C for the EH47hull steel.【Key Words]EH47hull steel,quenching-and-tempering,acicular ferrite,bainite基金项目：辽宁省自然科学基金(20180550952);辽宁科技大学与海工钢国家重点实验室联合项目(SKLMEA-USTL2017010和201905)作者简介:李洪楠，女，主要从事钢铁材料组织性能控制研究,E-mail：lihongnan7270@,电话=158****7270通信作者:张红梅，女，教授，博士，主要从事钢铁材料组织性能控制和微成形理论与工艺研究,E-mail：lilyzhm68@第1期李洪楠等:调质热处理对EH47船板钢显微组织的影响73近年来，由于海洋贸易日益频繁，海洋工程建设与深海探索活动蓬勃发展，船舶更新换代周期越来越短，世界市场对船板钢的需求与日俱增［-3］o船体结构用钢是船舶制造的重要材料，主要用于制造远洋及内河航运船舶的船体、甲板等。
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会 （Ⅱｗ） 推荐 的碳 当量公 式 ＿ １ ｊ ， 计算 出 Ｅ Ｈ ４ ７钢 板
定法 对 Ｅ ４ ７钢 的焊 接性进 行研 究 。
１ ＥＨ４ ７钢 材 料 性 能
１ ０ ０ ０ ０ Ｔ Ｅ Ｕ集 装 箱船 人 级 挪威 船级 社 ， 舱 口围
板使用 Ｅ Ｈ ４ ７超高强度钢板 ， 最大厚度 为７ ０ ｍ ｍ， 交
货状 态 为 Ｔ Ｍ。
本船 Ｅ Ｈ ４ ７钢 屈服强 度 为 ５ ９ ０ ＭＰ ａ ， 抗 拉强 度为
摘 要： 对 在 万箱 船 舱 口围板 应 用 的 Ｅ Ｈ ４ ７超 高 强 度 钢 化 学 成 分 进 行 了 分 析 ， 计 算 得 出碳 当 量 和 冷 裂 纹 敏 感 指
数， 在焊接丁 艺的试验 过程 中分 析了力学性能 、 Ｔ艺参数 等 ， 得 出该材料在严 格控制 １ 二 艺参 数 的情 况下 ， 具有 良
０． １ ８ ５
般分 为问接 评定 法 和直接评 定 法 ２种 。间接评 定
法 常用 的方法 一般 有碳 当量 法 、 裂纹敏 感性 指数 法 、
连续冷却组织转变图、 焊接热影 响区最高硬度等方
法； 直接 评定 法 常用 的方法 一般 有焊 接热 裂纹试 验 、
２ Ｅ Ｈ４ ７钢 板在 万箱 船 上 的应 用
的碳 当量 Ｃ 为０ ． ４ ３ ２ 。
接接 头产 生工 艺缺 陷 的倾 向 ， 为 制 定 出合 理 的焊 接
工艺 提供 可靠 的依 据 。金属 的工 艺焊 接性研 究方 法
一
按照 日本伊藤等人所建立的冷裂纹敏感指数公
式＿ ２ Ｊ ， 计算 出 Ｅ Ｈ ４ ７钢 板 的 冷 裂 纹 敏 感 指 数 Ｐ 为
Ｅ Ｈ ４ ７钢 的化 学成 分见表 １ 。
表１ Ｅ Ｈ４ ７钢化 学成 分
ｃ碳
０． ０ ６
ｓ ｉ 硅
０ ．１ ４
Ｍｎ锰
１ ． ５ １
Ｐ磷
０ ． Ｏ１ ３
Ｓ硫
Ｏ． Ｏ 【 ） ５
Ａ ｌ 铝
０． ０ ３ ４
Ｎ ｉ 镍
０． ５
Ｃ ｒ 铬 Ｃ ｕ铜 Ｍｏ钼
第３ ｌ卷 第 ５期 ２ ０ １ ４年 ｌ ０月
江 苏 船 舶
Ｊ Ｉ ＡＮＧ Ｓ Ｕ Ｓ ＨＩ Ｐ
Ｖｏ １ ． ３ｌ Ｎｏ ． ５
０ｃ ｔ ． ２０１ ４
Ｅ Ｈ４ ７超 高 强 度 钢 焊 接 工 艺 研 究
唐 松， 龚传 谊
（ 江苏新扬子造船有 限公 司 ， 江苏 靖江 ２ １ ４ ５ ２ １ ）
Ｅ Ｈ ４ ７钢 板在 万箱 船 上 主要 应 用 在 舱 口围板 结
构上 ， 如图 １ 所示。
舱 口围板 面 板
焊 接 冷裂纹 试验 、 焊接 气 孔 敏 感 性试 验 等 。本 文 根 据１ ０ ０ ０ ０ Ｔ Ｅ Ｕ大型集 装箱 船舱 口围板采 用 的超 高强 度Ｅ ４ ７钢 的特 点 ， 将 综 合采 用 问接评 定 法 及 直 接评
第 ５期
唐
松等： Ｅ Ｈ ４ ７超高强度钢焊接丁艺研究
４ ３
３ Ｅ Ｈ４ ７钢 焊 接 冷 裂 纹 倾 向试 验
Ｅ Ｈ ４ ７钢 的碳 当量 Ｃ 为 ０ ． ４ ３ ２ ， 钢 材 的 淬硬 倾 向较大 ， 焊接 性 一般 ， 需要 考虑 焊前 预热 。根 据考 虑
处 及根 部表 面下 ２ ｍ ｍ处 ， 按 照 母材 区域 ２个 点 ， 热 影 响 区 ３个点 ， 熔合 线 区 ３个 点 ， 焊缝 中心 区 ３个 点 的方式 ， 取 ２组维 氏硬 度 Ｈ Ｖ １ ０数 据 ， 硬度 最 大值 在 坡 口表 面下 ２ ｍ ｍ 处 熔 合线 区 ， 为３ １ ７ Ｈ Ｖ１ ０ 。硬 度 值 分布 如 图 ２所示 。
好的可焊性 。
关键词 ： 超高强度钢 ； 焊接材料 ； 焊接丁艺 ； 焊 接 接 头
中 图分 类 号 ： Ｕ ６ ７ １ ． ８ ３ 文献 标 识 码 ： Ａ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｉ Ｊ 引 昌 近年来 ， 随着 集装 箱船 建造 的规模 越 来越 大 ， 为 得 到 足够 的船体 纵 向强度 ， 越来 越 厚 的高 强 度钢 板 在 大 型集装 箱船 的上 甲板 区域 进行应 用 。作 为工业 革新 的最 新 成 果 ， 屈服强度达 到 ４ ６ ０ ＭＰ ａ的 Ｅ Ｈ ４ ７
６ ６ ５ ＭＰ ａ ， 伸长 率 为 ２ ２ ． ５ ％； 在零 下 ４ ０℃ 时 ， 做 ３组
横 向冲击试 验 ， 冲击功 分别 为 １ ７ １ 、 １ ７ ９ 、 １ ５ ２ Ｊ 。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ４ － ， ０ ３ — １ ５ 作者简 介： 唐松 （ １ ９ ７ ０一） ， 男， 。 １ ： 程师 ， 从事船舶 质量检验 ｆ 作； 龚传 谊（ １ ９ ７ ２一）， 男， 高级 翻呈师 ， 从事焊接管理及焊接１ 艺研 究 。
图ｔ Ｅ Ｈ ４ ７钢 在 万 箱 船 上 的使 用 区域
根据集 装 箱船 舱 口围 板 的生 产 工 艺 ， 选 取 了埋 弧 自动焊 和 Ｃ Ｏ ：气 体 保 护 药 芯 焊 丝 焊 这 ２种 焊 接
生产 方式 。焊 接材料 按 照挪威 船级 社规 范要 求 的质
量等 级 ， 选 择低 氢 型 的焊 材 ， 见表 ２ 。
Ｏ． １ ８ ０． ３ ８ ０ ． １ ２ ２
Ｖ钒
Ｏ ． Ｏ ｏ ６
Ｔ ｉ 钛
０ ． ０１ ２
Ｎ ｂ铌 碳 当量 ％
０． ０ ２ ４ ０． ４ ３
级超 高强度 钢被 引入 使用 在集 装箱 船 的上 甲板 区域 结构 ， 特别 是舱 口围板 结 构 ， 以达 到降低 使用 钢板 厚
冷 裂纹 敏感 指 数 Ｐ 。 、 焊 材 含 氢 量 及 板 厚 因 素 的 预 热 温度计 算 经 验 公 式 Ｊ ， 计 算 出 焊 前 预 热 温 度 。