海洋工程一直備受世界的高度關(guān)注，EQ系列超高強(qiáng)鋼以其足夠的強(qiáng)度、低的韌脆轉(zhuǎn)變溫度和一定的伸長(zhǎng)率在海工方面獲得廣泛應(yīng)用，尤其是應(yīng)用在鉆井平臺(tái)的一些重要結(jié)構(gòu)中。由于ABS標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)EQ系列（如EQ51）超高強(qiáng)度鋼只規(guī)定了C、Mn、Si、S、P、N元素的化學(xué)成分，其他微合金元素沒(méi)有具體規(guī)定，這就導(dǎo)致各鋼廠生產(chǎn)的EQ系列鋼化學(xué)成分有差異，鋼的焊接性存在差別，反映在力學(xué)性能上主要是抗拉強(qiáng)度及沖擊韌性不同。

在CJ46—X100—D自升式鉆井平臺(tái)的升降裝置、懸臂梁等重要結(jié)構(gòu)中用到了大量的12~60mm厚的EQ51鋼板，如果不加區(qū)分將這些鋼用于平臺(tái)，就會(huì)存在安全隱患。本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)5家主要鋼廠（以下分別用字母ABCDE表示）生產(chǎn)的EQ51鋼板分別進(jìn)行系列焊接試驗(yàn)，客觀分析各鋼廠生產(chǎn)的EQ51鋼板焊接性的差異，了解掌握國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的EQ51超高強(qiáng)鋼的焊接性等技術(shù)質(zhì)量情況，為公司EQ51鋼板的采購(gòu)訂貨提供技術(shù)支持。

2. 試驗(yàn)條件

（1）試驗(yàn)組別

本試驗(yàn)根據(jù)不同鋼廠和不同厚度的母材分為8組，具體如表1所示。

（2）母材

采用規(guī)格為12mm/25mm/30mm×180mm×1 000mm的EQ51鋼板，ABS 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)力學(xué)性能要求為屈服強(qiáng)度≥500MPa，抗拉強(qiáng)度610~770MPa，伸長(zhǎng)率≥16%，-40℃沖擊吸收吸收能量≥50J。

（3）焊接方法

埋弧焊（SAW），反面清根。

（4）試驗(yàn)焊材

采用伊薩OK Autrod 12.34（焊絲）+OK Flux 10.62（焊劑），焊絲表面需無(wú)銹，焊劑焊前需進(jìn)行300℃×2~4h烘焙處理。

（5）坡口設(shè)計(jì)

12mm厚度母材采用I形坡口，25mm/30mm厚度母材采用（60°±5°）Y形坡口。

（6）預(yù)熱溫度

板厚為12mm時(shí)預(yù)熱10℃，板厚為25mm/30mm時(shí)預(yù)熱65℃。

（7）層間溫度

預(yù)熱溫度~200℃。

（8）焊接環(huán)境

3. 各鋼廠試驗(yàn)結(jié)果及分析

按照AWS D1.1要求進(jìn)行試驗(yàn)，各組試驗(yàn)焊縫焊完48h后經(jīng)NDT檢測(cè)（VT+MT+UT）都合格，考慮試驗(yàn)?zāi)康闹饕c焊縫抗拉強(qiáng)度、塑性及沖擊韌性相關(guān)，故主要以拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)作為分析依據(jù)，具體如下。

拉伸試驗(yàn)：每組制取兩個(gè)橫向拉伸試樣進(jìn)行試驗(yàn)。

沖擊試驗(yàn)：12mm厚度試板每組取5個(gè)位置橫向沖擊試樣，25mm/35mm厚度試板每組取6個(gè)位置橫向沖擊試樣，其中1個(gè)位置為根部焊縫中心處，且每個(gè)位置取3個(gè)試樣進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。

冷彎試驗(yàn)：每組制取4個(gè)試樣進(jìn)行試驗(yàn)，彎頭直徑50.8mm，彎曲角度180°，試樣規(guī)格為10mm×25mm×240mm，要求單個(gè)裂紋長(zhǎng)度≤3mm，且1~3mm的裂紋長(zhǎng)度之和≤10mm。

A鋼廠EQ51焊接試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。其中12mm厚的EQ51鋼板經(jīng)過(guò)三次的化學(xué)成分和熱處理工藝調(diào)整，該厚度鋼板的焊接性能有所改善，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4所示。B、C、D、E鋼廠EQ51焊接試驗(yàn)結(jié)果。