超大型集装箱船用超高强度钢EH47焊接残余应力模拟与实验研究

超高强度钢EH47广泛应用于超大型集装箱船舱口围板等区域结构中,建造过程中常常伴随着较大的焊接残余应力,直接影响到船体结构的安全及使用寿命。论文基于有限元分析软件ANSYS,对平板对接焊进行模拟,得到焊接残余应力的大小和分布,并采用盲孔法对焊缝区域进行残余应力测量。结果表明:残余应力在靠近焊缝中心及区域附近处表现为拉应力,随着逐渐往焊缝中心靠拢,拉应力迅速增大,当达到焊缝中心附近时拉应力达到最大值。随着逐渐远离焊缝中心,拉应力迅速减小,达到一定距离时转变为压应力,并在距离焊趾2.5 cm处达到压应力最大值,数值模拟结果与试验测量值基本吻合,同时焊后热处理能有效降低有损结构强度的焊接残余应力。

变形工艺参数对高强船板钢EH47显微组织的影响

在热模拟实验机上采用单道次压缩法对高强船板钢EH47在不同变形条件下的高温变形行为以及变形工艺参数对显微组织的影响进行了研究。结果表明:高强船板钢EH47在不同变形条件下的应力-应变曲线均为动态回复型。随着变形温度升高、变形速率降低,高强船板钢EH47的变形抗力减小。随着变形温度升高、变形速率降低,高强船板钢EH47的硬度减小。这实验结果与显微组织分析结果相一致。

20000 TEU集装箱船EH47高强度钢焊接设计

针对超大型集箱船建造中EH47高强度钢的焊接问题,结合材料性能分析和相关图纸确定焊接方法、坡口形式及焊接工艺,探讨并采用相关的无损检测技术,达到保证焊缝质量、确保船舶安全的目的。

高强船板钢EH47的连续冷却相变

通过热模拟试验对高强船板钢EH47在连续冷却条件下的相变行为以及显微组织演变进行了研究。研究结果表明:冷却速度增加,可以加快高强船板钢EH47铁素体和贝氏体转变,抑制珠光体转变。随着冷却速度增加,铁素体含量减少,贝氏体含量增加,几乎不存在珠光体组织;同时随着冷却速度增加,显微组织变得越来越细小均匀,EH47钢硬度增加。通过对比研究高强船板钢EH47不同冷却速度下的硬度值可以发现,变形提高了加工硬化程度,在冷却速度相同的情况下,变形EH47钢的硬度较未变形EH47钢的硬度有所增加,但增加幅度不大。