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随着海洋资源开采向深海发展，海洋平台建设用钢级别越来越高，钢材的厚度也越来越大。本文选用埋弧焊焊接方法来焊接海洋平台用钢F550Z，通过研制高碱低氢焊剂，配合合金焊丝，采用不同的焊接热输入，研究不同的热输入对焊接接头力学性能的影响。分析了不同的焊接热输入对F550Z焊接接头的强度、韧性、微观组织及硬度的影响，为合理选择焊接工艺参数和生产实践提供了试验和理论依据。通过研究不同的原材料对焊接工艺性能的影响，确定了配方中不同原料的加入量，并检测配方的脱渣性、成型能力等性能。经过大量的调试，确定焊剂的配方，并通过检测焊剂成分计算焊剂碱度，为3.39达到设计要求。配合焊丝，研究了全焊缝金属力学性能，检测了焊缝金属的扩散氢含量，并研究了低的含氢量的原因。采用CHW-SEM2NP型焊丝和所研制氟碱型烧结焊剂，当热输入分别为输入分别为15kJ·cm-1、27kJ·cm-1、38kJ·cm-1、50kJ·cm-1时，焊接接头力学性能呈现出一定的变化趋势。研究结果表明：随着焊接热输入量的增大，接头抗拉强度都超过CCS要求的最低值670MPa，并且没有随热输入出现明显的变化，接头强度对热输入不敏感；焊接接头的硬度分布均匀，焊缝中心较母材处略低，没有出现较大的波动。焊接热输入对F550Z钢焊接接头不同部位的组织与-60℃低温韧性有较大的影响。试验结果表明，焊缝中心的韧性随着热输入增加，呈现先降低后升高的趋势，当热输入为15kJ·cm-1时冲击吸收功平均值为65J，热输入增加到38kJ·cm-1时已经达不到CCS的要求最低值34J，但热输入增加到50kJ·cm-1时，冲击吸收功平均值为110J，是其他热输入的2到4倍。通过金相与能谱分析，发现热输入为15kJ·cm-1和50kJ·cm-1时，对焊缝中心有热处理作用，组织为针状铁素体加细小弥散的碳化物，其中50kJ热处理作用较明显。熔合线及熔合外2mm处冲击韧性随热输入增加而减小，当热输入超过27kJ·cm-1时，熔合线及熔合线外2mm处冲击韧性已经达不到使用要求。分析发现熔合线及熔合线2mm处组织为板条贝氏体加粒状贝氏体。小热输入时，粒状贝氏体含量少并且打乱了板条贝氏体方向，对韧性有利；随着热输入增加，粒状贝氏体逐渐增多且晶粒粗大，低温韧性较差。熔合线外5mm受焊接热输入影响不大，冲击吸收功与母材没有明显差异。综上所述，15kJ·cm-11和27kJ·cm-1时，焊接接头各个区域的性能都能满足CCS标准的要求。考虑到接头性能与生产效率，建议埋弧焊焊接F550Z钢时焊接热输入为27kJ·cm-1左右为宜。