我公司在平时的船舶修理和改装技术过程中，经常会涉及到一些多用途大型船舶集装箱，为了提高抗低温脆化能力，在这些船舶的一些重要部位经常采用到AH、DH、EH高强钢，其中级别最高的是EH36。强度级别为3Y级，且-20℃时焊条中心距熔合线1、3、5mm处冲击值>475（ABS规范）。我们在平时的产生实践中经常会焊接这种类型的高强度钢板，为些我们也进行了数次焊接试验，以便采取有效措施，选择合理的焊接工艺。以下内容仅供大家参改：
EH36高强度钢的化学成分力学性能见表1。根据国际焊接学会的碳当量公式，计算得到CE=0.41%。当CE=0.41%~0.60%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是一种焊接性较差的材料，要获得满意的焊缝，必须采取相应措施：
（1）采取能量集中的焊接热源；
（2）选择合理的焊接材料；
（3）选择合理的焊接工艺参数。
1 EH36焊接性分析
表1 EH36高强钢的化学成分和力学性能
化学成分（％） 力学性能 |
屈服强度 抗拉强度 伸长率 冲击吸收AKV
C Si Mn p s Cu AI Cr Ni
Os∕Mpa Ob∕Mpa （％） (-40℃)∕J
0.15 0.31 1.4 0.005 0.014 0.17 0.038 0.06 0.08 400 540 34 153,143.173 |
2 焊接工艺
（1）焊接方法。由于CO2气体保护具有电弧热量集中、熔敷效率高及焊接变形小等特点，针对本船高强钢板厚度均在于5mm以上的特点，因此选用CO2气体保护焊接方法。
（2）焊接材料。根据等强度的原则，选用熔敷金属强度高、低温冲击韧性好的焊丝SQJ501，该焊丝的熔敷金属化学成分和力学性能表见表2。
（3）焊接参数。为了取得良好的焊缝性能，选用了几组不同的焊接参数进行焊接工艺试验，选用焊接参数见表3，坡口形式为双边V形坡口，彩单面焊双面成形，坡口形式见图1。试验结果表明，采用不同焊接参数的焊接试板，拉伸、冷弯结果均合格，但-20℃冲击试验结果却相差较大，见表4。
表2 SQJ501焊丝熔敷金属的化学成分和力学性能
屈服强度 抗拉强度 伸长率 冲击吸收功AKV
C Si Mn p s
Os∕Mpa Ob∕Mpa （％） (-20℃)∕J
化学成分（％） 力学性能 |
表3 焊接工艺参数
≤0.12 ≤0.90 ≤1.75 ≤0.04 ≤0.03 ≥410 510-660 ≥22 124，128，130 |
1 200～220 24～26 120～140
1 2～3 单道焊 240～260 24～28 100～120 15～20
4 260～280 22～24 100～130
序号 层次 多道焊或单道焊 焊接电流I∕A 焊接电压U∕V 焊接速度U∕mm.min) 气体流量Q∕L·min) |
1 200～220 24～26 120～140 2 2～5 单道焊 240～260 24～28 120～140 15～20 6 260～280 22～24 100～120 |
1 200～220 24～26 120～140 2～4每层2道 3 2～5 240～260 26～28 250～270 15～20 5～6每层多道 6 260～280 22～24 220～260 |
表4 冲击试验结果
冲击吸收功Akv(-20℃)∕J |
焊缝中心线 熔合线 热影响区（距熔合线1mm） 热影响区（距熔合线3mm） 热影响区（距熔合线5mm） |
1 20，18，12 21，17，30 26，40，26 60，60，64 80，124，140 2 19 ，27，29 26，31，45 37，42，75 83，108，128 122，142，147 3 112，128，120 70，84，86 164，180，189 264，272，278 265，269，275 |
3 试验结果及讨论
3．1 试验结果分析
（1）从1号试板的试验结果看出：尽管EH36钢板和SQJ501在-20℃具有较好的韧性，但如果按常规的焊接方法焊接，焊缝中心线、熔合线、距熔合线1mm处热影响区均未达到冲击值>47J（-20℃）的要求。
（2）2号试样虽然增加了焊接层次，减小了焊层的厚度，焊接热输入有所减小，但由于仍然采用每层单道焊，-20℃冲击试验结果比1号试样要好，但仍有一部分冲击值达不到要求。
（3）3号试样将每层单道焊改为每层2道或多焊道后，试样焊缝和热影响区相应部位-20℃冲击试验值明显提高且远超过规定值。
3．2结果讨论
3．2．1焊缝金属韧性的影响因素
影响焊缝金属韧性的主要因素有：母材的化学万分、板厚、焊接方法、焊接材料及焊接工艺灯。在母材、焊接方法和焊接材料选定后，焊接工艺是影响焊缝金属韧性的主要方面。当增大焊接热输入时，促使焊缝中形成粗大的晶界铁素体，从而降低了焊缝金属的韧性。
3．2．2焊接热影响区金属韧性的影响因素
焊接热影响区的韧性不像焊缝金属那样，利用填加微量元素的办法加以调整和改善，而是母材本身所固有的，只能通过一些工艺措施在一定范围内得到改善，如采用焊后热处理、合理选择焊接工艺参数等。热输入过大时，会使焊接热影响区的晶粒粗化，形成粗大的奥氏体，同时热影响区中存在温度很高的过热区，过热区温度接近熔点，会导致奥氏体晶粒增大了这些溶质点的稳定性，使男溶质点在冷却过程中来不及析出导致材料变脆，从而降低焊接热影响区的韧性。
4 结 论
（1）EH36高强钢焊接采用多层多焊道，减小焊接热输入量，从而保证焊缝及热影响区的韧性。
（2）当焊接工艺不适合导致焊接输入过大时，对焊缝及热影响区的强大影响不大，主要影响焊缝及影响区的韧性。