项目背景随着控轧控冷和高纯净冶金技术的发展，高强韧钢在大型工程建设中得到规模化使用，如石油天然气管道工程、核能电力装备、船舶工程、海洋平台与陆地钢结构工程等，高强韧钢焊接技术已成为保证复杂严酷工况下工程结构服役性能的关键技术之一。本项目以国家大型工程为载体，在高强韧焊接材料、焊接工艺与设备、焊接变形及焊接过程可视化等关键技术领域进行了多方位的创新研究。

获得成果本项目授权国家发明专利11项，软件若作权3项，发表论文30余篇，开发了系列焊接操作模拟与仿真设备，焊接裂纹智能插销试验设备、新型辉柱焊设备及高强帮X80管线钢专用埋弧焊丝等四类十余种布新技术产品，达到国际同类产品水平。

 产品性能优势

项目内容本项目在国家自然科学基金、国家科技支撑计划和企业科技发展等项目的支持下，开发了智能化焊接裂纹插销试验装置及其控制软件，解决了高强韧钢超低氢焊接冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂敏感性的定量评价难题；发明了裨接楼微仿真装置焊条电弧焊和TIG焊模拟仿真设备、网格法焊接成形可视化技术，解决了在无污染与节能环境下有效掌握焊接操作技术的难题，实现了多种焊接技术的模拟仿真，其焊接熔池、焊缝成形与焊接操作过程逼真度高；开发了基于螺柱与基体熔池接触力检测自动螺柱焊设备，解决了穿透薄壁蒙皮进行基体螺柱焊的技术难题；开发了基于焊接电流波形特征的快速检测产品，实现了螺柱焊在线无损检测；提出了基于顺态焊接变形梯度与温度梯度的检测与协同控制的技术策略，实现了核电主蒸汽厚壁管道安装过程焊接变形的有效控制；发明了在焊缝中添加微量致裂合金元素并控制焊接工艺参数等技术措施，实现了焊接接头中焊接裂纹产生位置及尺度的精确控制，解决了超声和渗透等无损探伤中无法直接对比真实裂纹位置和尺度的技术难题。

 市场前景及应用

已在石油天然气、核能电力、工程机械与钢结构等领域得到广泛应用，为多种高强韧钢的焊接工艺评定提供了重要技术支撑，并产生了显著的经济效益和广泛的社会效益。