Mn元素含量对大线能量EH36钢焊接接头耐腐蚀性能的影响

张凯; 邓集辉; 余陈; 张宇鹏; 邹晓东; 王海燕

doi:10.7512/j.issn.1001-2303.2026.01.10

焊接工艺 | 浏览量 : 0 下载量: 1 CSCD: 0

PDF
导出
分享
收藏
专辑

Mn元素含量对大线能量EH36钢焊接接头耐腐蚀性能的影响
The Influence of Mn Content on the Corrosion Resistance of High Heat Input EH36 Steel Welded Joints
2026年56卷第1期页码：74-80
收稿：2025-05-06，

修回：2025-08-11，

纸质出版：2026-01-20
DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2026.01.10
稿件说明：

移动端阅览

张凯，邓集辉，余陈，等.Mn元素含量对大线能量EH36钢焊接接头耐腐蚀性能的影响［J］.电焊机，2026，56（1）：74-80. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2026.01.10.

ZHANG Kai, DENG Jihui, YU Chen, et al.The Influence of Mn Content on the Corrosion Resistance of High Heat Input EH36 Steel Welded Joints[J].Electric Welding Machine, 2026, 56(1): 74-80. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2026.01.10.

摘要

针对海洋工程用EH36高强钢开展了大线能量焊接试验，研究了不同药芯焊丝成分下EH36钢大线能量焊接接头微观组织特征与耐海水腐蚀性能。通过调整药芯焊丝中Mn元素含量，优化EH36钢大线能量焊接接头耐海水腐蚀性能。研究

选用EH36高强钢为母材，采用自制药芯焊丝，通过改变药芯焊丝中Mn-Fe含量（4.137%~12.470%），制备不同Mn含量的焊接样品（M1~M5）。结果表明：不同Mn含量使焊接接头显微组织呈现差异，M5试样（Mn-Fe含量 12.47%）的晶粒结构更均匀细小，焊接接头的硬度满足国家标准要求，组织均匀性表现良好。当Mn-Fe含量为12.47%时，在室温（20 ℃）条件下焊接接头冲击韧性最好，为66.51 J/cm

，此时EH36钢接头表现出最优的耐腐蚀性能。

Abstract

This study conducted high heat input welding experiments on marine engineering EH36 high-strength steel

investigating the microstructural characteristics and seawater corrosion resistance of welded joints under different flux-cored wire compositions. By adjusting the Mn element content in flux-cored wires

the seawater corrosion resistance of EH36 steel welded joints under high heat input welding was optimized. The research employed EH36 high-strength steel as the base material and used self-developed flux-cored wires. By varying the Mn-Fe content in the flux-cored wires (4.137%-12.470%)

welding samples with different Mn contents (M1~M5) were prepared. The results showed that different Mn contents led to variations in the microstructure of welded joints. The M5 sample (12.47% Mn-Fe content) exhibited more uniform and finer grain structure

with the welded joint hardness meeting national standard requirements and demonstrating good organizational uniformity. When the Mn-Fe content is 12.47%

the impact toughness of the welded joint is the best at room temperature (20℃)

reaching 50.81 J/cm². At this point

the EH36 steel joint exhibits the best corrosion resistance performance.

关键词

Keywords

references

纪久张，张朋彦，董陈，等 . 焊接热输入对EH36船板钢显微组织和力学性能的影响［J］. 热处理， 2022 ， 37 （ 05 ）： 14 - 18+24 .

JI J Z ， ZHANG P Y ， DONG C ， et al . The influence of Welding heat input on the microstructure and mechanical Properties of EH36 Ship plate Steel ［J］. Heat Treatment ， 2022 ， 37 （ 05 ）： 14 - 18+24 .

李文晓，郭慧英，陈刚，等 . 大线能量焊接EH36船板钢FCB焊接接头组织与性能［J］. 电焊机， 2017 ， 47 （ 08 ）： 1 - 8 .

LI W X ， GUO H Y ， CHEN G ， et al . Microstructure and Properties of High-line Energy Welded EH36 Ship Plate Steel FCB Joint ［J］. Electric Welding Machine ， 2017 ， 47 （ 08 ）： 1 - 8 .

戚建伟，姜昊 . 海洋风电桩用EH36-Z25钢厚板双丝埋弧焊工艺研究［J］. 金属加工（热加工）， 2023 （ 12 ）： 43 - 46 .

QI J W ， JIANG H . Research on Double Wire Submerged Arc Welding Process of EH36-Z25 Steel Thick Plate for Offshore Wind Power Piles ［J］. Metal Working ， 2023 （ 12 ）： 43 - 46 .

张敏，刘明志，张明，等 . 奥氏体化合金元素Mn和Ni对FV520B焊缝组织与力学性能的影响［J］. 材料工程， 2016 ， 44 （ 3 ）： 40 - 45 .

ZHANG M ， LIU M Z ， ZHANG M ， et al . The influence of austenitizing alloying elements Mn and Ni on the microstructure and mechanical properties of FV520B welds ［J］. Materials Engineering ， 2016 ， 44 （ 3 ）： 40 - 45 .

魏文逸，裘荣鹏 . Mn-Mo-Cr系高强钢药芯焊丝研制及其力学性能研究［J］. 电焊机， 2020 ， 50 （ 11 ）： 124 - 128 .

WEI W Y ， QIU R P . Development of Mn-Mo-Cr Series High-strength Steel Flux-cored wires and Study on their Mechanical Properties ［J］ Electric Welding Machine ， 2020 ， 50 （ 11 ）： 124 - 128 .

Wang X ， Yang Z ， Du L . Research on the Microstructure and Properties of a Flux-Cored Wire Gas-Shielded Welded Joint of A710 Low-Alloy High-Strength Steel . Crystals ， 2023 ， 13 （ 3 ）： 484 .

刘岩，王凯，王建明，等 . 大线能量焊接条件下低合金高强度钢针状铁素体形核影响因素及形核机理研究［J］. 材料导报， 2016 ， 30 （ 13 ）： 102 - 105+118 .

LIU Y ， WANG K ， WANG J M ， et al . Research on Influencing Factors and Nucleation Mechanism of Needle-like Ferrite Nucleation in Low Alloy High Strength Steel under High Line Energy Welding Conditions ［J］ Material Guide ， 2016 ， 30 （ 13 ）： 102 - 105+118 .

曲之国，王东明，赵和明，等 . 超大线能量焊接用EH36厚钢板的开发及其焊接试验［J］. 电焊机， 2024 ， 54 （ 02 ）： 37 - 43 .

QU Z G ， WANG D M ， ZHAO H ， et al . Development of EH36 Thick Steel Plate for Ultra-high Heat Input Welding and Its Welding Tests ［J］. Electric Welding Machine ， 2024 ， 54 （ 02 ）： 37 - 43 .

石红昌，苏兰，黄安明 . 特厚板GMAW和SAW的焊接热影响区宽度［J］. 大型铸锻件， 2022 （ 06 ）： 35 - 39 .

SHI H C ， SU L ， HUANG A M . Width of heat-affected zone in Welding of Extra-thick Plates GMAW and SAW ［J］. Heavy Castings and Forgings ， 2022 （ 06 ）： 35 - 39 .

Hu J ， Du L X ， Wang J J ， et al ， Effect of welding heat input on microstructures and toughness in simulated CGHAZ of V-N high strength steel ［J］. Materials Science and Engineering A ， 2013 ， 577 ： 161 - 168 .

易耀勇，王凯，江泽新，等 . 大线能量焊接用EH36钢的FCB焊接接头组织与性能［J］. 焊接技术， 2016 ， 45 （ 05 ）： 99 - 103 .

YI Y Y ， WANG K ， JIANG Z X ， et al . The Organization and Performance of FCB Joints of EH36 Steel for High Heat Input Welding ［J］. Welding Technology ， 2016 ， 45 （ 05 ）： 99 - 103 .

Brooks J A ， Thompson A W . Microstructural development and solidification cracking susceptibility of austenitic stainless steel welds ［J］. International Materials Reviews ， 1991 ， 36 （ 1 ）： 16 - 44 .

何前进，房务农 . 08Ni3DR钢焊接性试验研究［J］. 金属加工（热加工）， 2021 （ 01 ）： 50 - 53 .

HE Q J ， FANG W N . Study on Weldability of 08Ni3DR Steel ［J］. Metal Working ， 2021 （ 01 ）： 50 - 53 .

严春妍，元媛，张可召，等 . X100管线钢焊接冷裂纹敏感性［J］. 焊接学报， 2019 ， 40 （ 12 ）： 41 - 46 .

YAN C Y ， YUAN Y ， ZHANG K Z ， et al . Susceptibility to Cold Cracking in Welded Joints of X100 Pipeline Steel ［J］. Transactions of the China Welding Institution ， 2019 ， 40 （ 12 ）： 41 - 46 .

武晓刚，王金生，马丽，等 . 药芯焊丝气保焊对深水导管架高强钢S420焊缝金属微观组织和横向裂纹的影响［J］. 电焊机， 2025 ， 55 （ 05 ）： 107 - 114 .

WU X G ， WANG J S ， MA L ， et al . Effects of gas shielded arc welding with flux-cored wire on microstructure and transverse cracking of S420 high-strength steel weld metal for deepwater jacket ［J］. Electric Welding Machine ， 2025 ， 55 （ 05 ）： 107 - 114 .

Wang Y ， Baidoo P ， Xu Z Y ， et al . Study on fatigue crack growth performance of EH36 weldments by laser shock processing ［J］. Surfaces and Interfaces ， 2019 ， 15 ： 199 - 204 .

杨宇龙，贾潇，朱伏先，等 . 大线能量焊接用钢粗晶热影响区针状铁素体形成过程控制技术的研究进展［J］. 材料导报， 2022 ， 36 （ 5 ）： 145 - 155 .

YANG Y L ， JIA X ， ZHU F X ， et al . Research Progress on Process Control Technology for Needle-like Ferrite Formation in the Coarse-grained Heat-Affected Zone of Steel for High-Line Energy Welding ［J］. Materials in Industry ， 2022 ， 36 （ 5 ）： 145 - 155 .

Auezhan A . Effect of local treatment temperature of ultrasonic nanocrystalline surface modification on tribological behavior and corrosion resistance of stainless steel 316L produced by selective laser melting ［J］. Surface and Coatings Technology ， 2020 ， 398 ： 126080 .

王力伟，杜翠薇，刘智勇，等 . Fe 3 C和珠光体对低碳铁素体钢腐蚀电化学行为的影响［J］. 金属学报， 2011 ， 47 （ 10 ）： 1227 - 1232 .

WANG L W ， DU C W ， LIU Z Y ， et al . Influences of Fe3C and Pearlite the Electrochemical Corrosion Behaviors of Low Carbon Ferrite Steel ［J］. Acta Metallurgica Sinice ， 2011 ， 47 （ 10 ）： 1227 - 1232 .

Simoes A M ， Bastos A C ， Ferreira M G ， et al . Use of SVET and SECM to study the galvanic corrosion of an iron-zinc cell ［J］. Corrosion Science ， 2007 ， 49 （ 2 ）： 726 - 739 .

杨瑞成，毕海娟，牛绍蕊，等 . 409L和430铁素体不锈钢耐局部腐蚀性能［J］. 北京科技大学学报， 2011 ， 33 （ 4 ）： 428 - 433 .

YANG R C ， BI H J ， NIU S R ， et al . Local Corrosion Resistance of 409L and 430 Ferritic Stainless Steels ［J］. Journal of University of Science and Technology Beijing ， 2011 ， 33 （ 4 ）： 428 - 433 .