0 前言

海洋平台是开发海洋资源的典型的焊接钢结构，支撑着数百吨的平台和钻井设备，通常处在复杂、多变的海洋中，应用环境比较恶劣，这些特性要求海洋平台用钢必须具有较高的强度、较大的尺寸以及较高的低温韧性。海洋平台用钢对焊接材料的选择要求苛刻，不仅需要取得相关船级社的认可，还必须满足海洋工程的特殊性能要求，在具有优异的低温韧性和良好的焊接操作工艺性能前提下，在大厚板拘束度高的情况下，应具有良好的抗裂性能。

本文所采用的CJ807LT焊条为海洋工程用690 MPa钢配套焊接材料，在取得CCS，ABS两家船级社4Y69HS级认证的基础上，为了进一步对该焊条综合性能进行研究，采用多途径对该焊条熔敷金属低温冲击韧性以及对接接头性能进行研究，为实现690 MPa级钢配套焊接材料国产化提供一定的试验基础。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

试验采用舞阳钢铁公司生产的20 mm厚Q690E钢板，钢板通过CCS认证。钢板的化学成分及力学性能分别见表1，表2；根据海洋平台用钢的性能需求以及相关焊接材料标准，对具体的熔敷金属化学成分、力学性能以及对接接头力学性能进行规定，分别见表3，表4，表5。

 

表1 Q690E钢板的化学成分（质量分数）（%）

  

C Si Mn S P Ni Cr Mo Ti Nb V Cu 0.12 0.23 1.02 0.002 0.012 0.16 0.28 0.18 0.018 0.02 0.037 0.010

 

表2 Q690E钢板的力学性能

  

屈服强度Rp0.2/MPa抗拉强度Rm/MPa伸长率A（%）冲击吸收功AKV2/J（－40℃）826 860 17.0 200， 222， 227

 

表3 熔敷金属化学成分（质量分数）（%）

  

C Si Mn S P Ni Cr Mo≤0.14 ≤0.75 ≤2.00 ≤0.015 ≤0.025 1.5～4.0 ≤0.60 ≤0.8

 

表4 熔敷金属力学性能

  

屈服强度Rp0.2/MPa抗拉强度Rm/MPa 伸长率A（%） 冲击吸收功AKV2/J（－40℃）≥690 770～940 ≥17 ≥69

 

表5 对接接头力学性能要求值

  

抗拉强度Rm/MPa弯曲（D＝5t， 120°～180°）≥770 120°弯曲试验允许出现不大于3 mm的裂纹；弯曲180°不断。 ≥69冲击吸收功AKV2/J（－40℃）

1.2 焊接工艺参数

由于所研制焊条为高强钢配套焊条，因此，在焊接过程中需要对相关焊接工艺参数进行严格限定，经过多次试验，所选择的焊接工艺参数见表6。

防治：（1）本病目前尚无有效的疫苗和特效疗法。预防本病,应加强猪舍的消毒工作，保持猪舍清洁、干燥、温暖、无贼风袭击。供给充足的清洁饮水。减少应激。（2）患病猪只隔离治疗。清开灵注射液+盐酸林可霉素注射液+阿莫西林，按体重0.2～0.5 ml/kg,混合肌注。每日一次，连用3 d。饲料中添加黄芪多糖，强力霉素，荆防败毒散，全群饲喂3～5 d。

 

表6 焊接工艺参数

  

焊条规格/℃ 后热处理 道间温度/℃φ4.0 Q690E 140～150280 ℃×4 h 130～150 155～175 125～145/mm 钢板牌号 预热温度 焊接电流/A平焊 立焊

2 试验过程

2.1 低温韧性研究

CJ807LT焊条系列温度冲击试验结果见表7，其系列温度冲击吸收功曲线如图1所示。

2.1.1低温韧性研究——系列温度冲击试验

系列温度冲击试验是在不同试验温度下检测焊接试样耐冲击破坏的能力，以试验数据绘制曲线，反映焊缝金属韧性随温度变化的转变特征，以此表征焊缝金属的各种转变温度。大尺寸系列温度DT试验则反映了试样尺寸对冲击能量的影响。该研究结果可作为海洋工程结构选材和使用设计的参考依据。

由焊条系列冲击试验、DT试验及NDT试验结合分析，焊条具有良好的抗低温冲击能力，无塑性转变温度为－85℃。

 

表7 焊条系列温度冲击试验结果

  

试验温度/℃ －20 －40 －60 －80 －100冲击吸收功/J 116， 109，109 100， 102，102 101， 100，102 88， 87， 74 48， 65， 61 111 101 101 83 58

  

图1 CJ807LT焊条系列温度冲击吸收功

2.3.1低温断裂韧度研究——CTOD试验

由系列温度冲击试验结果看出，焊缝金属冲击吸收功随着温度的降低在逐渐减小，但在－80℃时仍满足技术要求；而DT试验结果与系列温度冲击试验结果的一致性较高，在－80℃时的冲击吸收功仍较大。

 

表8 焊条DT试验结果

  

试验温度/℃ 0 －20 －40 －60 －80冲击吸收功/J 744， 850 833， 882 872， 666 922， 889 698， 728 797 857.5 769 905.5 713

DT试验即在冲击试验机上，将处于简支梁状态下的动态撕裂试样1次冲断，测量其吸收能量和纤维断面率的试验，其中动态撕裂试验时试验所吸收的能量，用以表征各特定厚度的金属材料抵抗动态撕裂的能力。本试验依据GB/T 5482—1993进行，具体检测结果见表8。

通过扩展卡尔曼滤波的方法,在滤除噪声及跟踪信号频率的情况下,我们对卡尔曼滤波输出端的信号通过软件锁相环的算法进行信号的相位锁定,通过仿真分析,经过卡尔曼滤波的改善,锁相环可以输出稳定的参考信号。

目前尽管在心脏破裂成伤机制方面有一定的研究，但尚未阐明成伤机制和条件，在3种类型心脏破裂的法医病理鉴别诊断方面更是没有系统的比较研究，不能满足法医病理司法鉴定实践的要求。本文探讨3种类型心脏破裂的法医病理形态学特点，包括破裂形态、部位、组织病理学特点及心包积液特点，为法医病理学鉴别诊断提供依据。

2.1.3低温韧性研究——NDT试验

NDT试验，即落锤试验，主要用破坏率为50%时的落下高度来表示试样的抗冲击能力，是用以测定钢材无塑性转变温度的一种特殊冲击试验。在本试验中测定的NDT温度为－90℃。

2.3.2疲劳断裂性能研究——da/dN试验

2.资源配置是改革发展的基石。供给侧改革就是对有限的资源配置进行优化，进而有高质量的产出，继续教育供给侧改革的资源配置首先要有制度的保障。现阶段，各地政府陆续出台了地方性的终身教育条例。在这些终身教育条例中，经费保障被写入条例中来。比如广东省的经费保障是常住人口每人每年不低于2元，上海市经费保障稍高些，达到了每人每年不低于5元的保障。有了必要的制度、经费、人员保障，继续教育项目的开发等要紧扣当地社会经济支柱产业的需求。比如，广东省将先进制造业等作为十大支柱产业，那么继续教育就要统筹好有限的资源，围绕这些支柱产业开发优质教育资源，为当地社会经济发展提供智力支持。

2.2 船厂适应性研究

委托相关船厂进行船厂适应性研究，焊接工艺参数参考表6，各项性能指标见表9～11。

 

表9 熔敷金属化学成分（质量分数）（%）

  

C Si Mn S P Cr Ni Mo 0.064 0.23 1.56 0.002 0.003 0.047 3.22 0.65

 

表10 熔敷金属力学性能

  

抗拉强度Rm/MPa伸长率A（%）862 776 21.0 208 245 195 221 215屈服强度ReL/MPa 冲击吸收功AKV2/J（－40℃）

 

表11 不同焊接位置焊缝力学性能

  

焊接位置 抗拉强度Rm/MPa冲击吸收功AKV2/J（－40 ℃） 弯曲（D＝5a， 120°）平焊 840， 835 131， 136， 86， 144， 164 129，110，150，170，124 面、背弯各1件，完好横焊 851，848 135， 110， 135，128，142 130，127，166，187，196 面、背弯各1件，完好立焊 855， 860 112， 90， 124， 116， 131 111，128，108，112，109 面、背弯各1件，完好仰焊 856， 851 104， 116， 114， 137， 97 106，87，118，96，102 面、背弯各1件，完好

2.3 工程应用研究

2.1.2低温韧性研究——DT试验

CTOD试验测定了在指定温度下焊接材料的焊缝金属裂纹张开位移的大小，反映了焊缝金属的低温断裂韧性。该研究结果将作为海洋工程结构选材和使用设计的参考依据。本研究试验温度为－10℃。表12为CTOD试验数值，由表12可看出，CTOD试验结果有一定裕量，断裂韧性较好。

 

表12 CTOD试验数据（－10℃）

  

试验编号 厚度/mm 宽度/mm δm/mm 1 16.28 32.12 0.279 2 16.24 32.06 0.286 3 16.20 32.12 0.262

图2为试样断口照片，由图2看出，试样断口形貌为韧性断口，断裂韧度良好。

  

图2 试样断口照片

大会经过前期推广、报告文稿组织、会议材料制作等一系列筹备工作，做好了各项会议准备工作。25日报到当天，会议工作人员热情地接待着新老代表，拿着一袋厚实的材料，代表们无不兴高采烈。

海洋工程结构在受到海洋波浪冲击以及作业中各种动载荷变化时，必然会出现疲劳损伤等情况。采用焊接材料焊制的焊接接头焊缝金属需要有良好的抗疲劳破坏能力。以da/dN（疲劳裂纹扩展速率）试验方法检验焊接材料的焊接接头疲劳性能，可作为海洋工程结构选材和使用设计的参考依据。公式（1）为da/dN－ΔK表达式（按Paris公式拟合），图3为da/dN－ΔK关系曲线。

通过两年的探索和努力，学生们已悄然打开了课外阅读那扇大门，徜徉在阅读的大道上，使课外书成了学生生活中必不可少的伙伴，这将为其终身学习和终身发展发挥重要的推动和促进作用。我们用自己的行动实践着朱永新教授的新教育理想：为学生的终身负责，为学生在21世纪的生存与发展负责，教给学生一生有用的东西。

 

  

图3 da/dN－ΔK关系曲线

2.4 厚板焊接力学性能

根据客户需求，需对采用厚52 mm的钢板进行对接立焊，并对接头力学性能进行检测，试验结果见表13。

 

表13 接头力学性能（板厚52 mm）

  

试验项目 抗拉强度R m/M P a冲击吸收功A KV2/J（－4 0 ℃）要求值 ≥7 7 0 1 2 0°弯曲试验允许出现不大于3 m m的裂纹；1 8 0°不断 ≥6 9实测值 8 0 6 合格 7 2.5， 7 1.0， 6 9.5实测值 8 1 7 合格 1 9 4.5， 1 6 6.5， 2 0 0（热影响区）备注 断于焊缝弯曲 D＝5 t（1 2 0°～1 8 0°）

3 结论

（1）CJ807LT焊条具有良好的低温韧性，通过系列温度冲击试验、DT试验、NDT试验的试验结果进行综合分析，其无塑性转变温度为－85℃。

（2）该焊条通过在船厂进行适应性研究、工程应用研究以及客户需求等多途径验证，试验结果表明：该焊条具有良好的综合力学性能以及工程适应性。

（3）该焊条通过了 CCS，ABS两家船级社的4Y69H5级认证，可以为工程实际应用提供一定的依据。