高强度特厚止裂钢在大型集装箱船上的应用分析

针对大型集装箱船舱口围和上甲板区域大量使用屈服强度为390 MPa和460 MPa、最大设计厚度为80 mm及以上高强度特厚止裂钢带来的船舶断裂安全隐患问题,参照IACS,以及中国船级社规范及相关标准,以某20000 TEU集装箱船为例,分别从母材性能、焊接材料、焊接工艺、无损检测和止裂设计5个方面进行分析,结果表明,大型集装箱船应用高强度特厚止裂钢,必须选择合格母材、严格控制焊接工艺参数、配合焊后无损检测及遵循相应止裂设计。

船板钢的成分性能要求及研究现状

船板钢作为船舶制造和海洋工程的核心材料之一,其性能与质量直接影响着海洋工业的可靠性和安全性。综述了特殊服役条件下对船板钢化学成分以及性能的要求,介绍了船板钢的开发特点以及国内外生产船板钢的关键技术,分析了船板钢未来的发展方向,旨在为钢铁企业船板钢的开发提供借鉴。

大热输入焊接EH36船板钢接头力学性能

以EH36高强度船板钢为研究对象,通过拉伸和冲击分析试验手段,对EH36船板钢不同热输入埋弧焊接头进行了力学性能测试,同时采用扫描电镜对冲击试样断口形貌进行分析.结果表明,所有断裂均发生在拉伸试样的母材区,EH36船板钢在大焊接热输入条件下,焊缝和焊接热影响区的强度好于母材,并没有出现热影响区软化现象;随着焊接热输入增加焊缝的冲击韧性降低,从焊缝和熔合区断口形貌来看,断裂类型为韧性断裂和准解理断裂的混合断裂.随着远离熔合线距离的增加,冲击吸收功有增加的趋势,在距离熔合线4 mm处的冲击吸收功跟母材接近,说明该位置处韧性基本不受焊接热循环的影响.

国内外高强度船板钢的研发现状和发展

概述了近年来高强度船板钢的重点研发领域-低温韧性、优良耐腐蚀性、大线能量焊接性、疲劳性能等研究,介绍了最新高强度船板钢的研究和开发特点,生产典型高强度船板钢的关键技术。当前船板钢的开发趋势为通过低C、高Mn、复合微合金化、控轧控冷工艺和表面技术生产高强度、高韧性、耐腐蚀和制造工艺性能优良的船用钢板。

大线能量焊接用FH500高强船板钢的研制与焊接试验

采用复合微合金化的成分设计,通过TMCP(热机械处理)工艺开发了适应大线能量焊接的FH500高强船板钢。运用埋弧焊和垂直气电立焊对FH500船板钢进行了焊接试验,对两种焊接方式的焊接接头分别进行了拉伸、弯曲、冲击等力学试验,研究了不同热输入值对接头力学性能的影响;运用透射电镜对焊接热影响区组织析出物进行了分析。结果表明:FH500高强船板钢组织以针状铁素体为主,具有良好的强韧性匹配;两种焊接方式接头力学性均能满足船级社标准。焊接热影响区(HAZ)组织为针状铁素体和贝氏体组织,晶内含有大量纳米级析出物,能谱显示,其成分为钛铌的复合析出物。

采用TMCP工艺生产40kg级高强度船用钢板的研究

介绍了采用TM CP工艺生产A 40、D 40、E 40系列高强度船体用结构钢的成分设计和工艺设计的情况。该钢种化学成分符合GB 712及DNV、LR等九国船级社标准的要求。采用TM CP工艺,靠晶粒细化和析出强化保证了钢材的强韧性。工业试制所生产的钢板采用连铸板坯,最大钢板厚度可达80mm,各项力学性能完全符合要求。

微合金高强度船板钢轧制工艺研究

在实验室分析了不同成分、不同控制轧制工艺生产的微合金高强度船板钢的晶粒大小,析出相的形貌、分布和组成,为制订该钢种的生产工艺提供了主要依据。

回火温度对EH40级高强度船板钢组织与力学性能的影响

应用光学显微镜、扫描电镜和力学性能检测设备研究了回火温度对68mm厚EH40级高强度船板钢组织和力学性能的影响。结果表明:在500～670℃的温度范围内回火后,该钢板的组织形态基本不发生变化,但随着回火温度的上升,钢板内部碳化物弥散析出、均匀分布,钢板的强度降低,韧性提高;600℃×3.5h回火后钢板具有最优的强韧性能匹配。

EH36船板钢埋弧焊接头的组织和力学性能

采用埋弧焊工艺对EH36船板钢进行多道次、大热输入条件下的焊接试验,研究了焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明:在大热输入条件下,焊缝组织由晶界铁素体、块状铁素体和少量针状铁素体组成,不存在侧板条铁素体,这对焊缝的力学性能有利;粗晶热影响区是受焊接热输入影响最严重的区域,冲击韧性最差的区域为焊缝;焊接接头的最高硬度出现在粗晶区靠近熔合线处,为222HV,最低硬度出现在细晶区,为181HV,未出现焊接软化区。

高强度船板钢钙处理热力学计算分析-夹杂物变质研究和应用

通过钙处理过程中Fe-Al-Ca-O-S体系的热力学平衡计算,得出在1 873 K时各种平衡态下的[Al]-[O]、[Al]-[Ca]、[Al]-[S]平衡曲线图,并系统分析了各组元对夹杂物变质的影响。研究发现F-级高强度船板钢[Al]为0.02%~0.03%时,为保证夹杂物充分变质,钢中[O]控制在25×10^(-6)以下;钢液中生成12CaO·7Al_2O_3的[Ca]为15.24×10^(-6)~19.97×10^(-6),生成3CaO·Al_2O_3的[Ca]为70.87×10^(-6)~92.88×10^(-6);适当低的钢液温度有利于生成CaS,抑制MnS的聚集析出。120 t BOF-LF-VD-板坯连铸流程生产F-级高强度船板钢DNV F40(/%:0.092C,0.41Si,1.56Mn,0.015P,0.002S,0.032A1,0.035Nb,0.035Ni,0.010Ti,0.080V)的结果表明,当LF精炼渣组成/%:24.9Al_2O_3,55.6CaO,7.7MgO,8.0SiO_2,1.24TFe,加钙前钢中铝含量0.03%,氧含量0.0010%时,每炉钢水喂纯钙线150 m(0.21 kg/m),钢中夹杂物由加钙前Al_2O_3变质为球形钙铝酸盐夹杂物。

590MPa高强度船用钢板调质工艺的优化

为提高590 MPa船用钢板的综合力学性能,对40 mm厚船用HQ60T钢板进行了调质工艺的研究.采用不同的正火工艺获得了不同的组织结构,进行了不同淬火和回火温度的热处理试验,对不同试样进行了金相分析和力学性能的试验,详细观察了各种热处理状态下试验钢的微观组织,讨论了组织演变规律及其对性能的影响.试验表明:相同调质处理条件下,随着正火温度的提高,钢板强度下降,韧性提高;在580℃回火的条件下,韧性指标随淬火温度的升高,先升高后降低,在920℃时出现峰值;回火温度高于580℃,钢板韧性下降,强度下降加快.研究表明,在920℃时水淬,然后580℃回火时钢板综合力学性能最好.

高强度船板钢A36的化学成分设计和控制轧制工艺分析

介绍了铌在高强度船板钢A36中的实际应用,分析了邯钢高强度船板钢A36的微合金化和控制轧制工艺,及其对高强度船板钢性能的影响,提出了优化微合金化和控制轧制工艺的具体措施。

重稀土E36高强船板钢耐腐蚀性试验及分析

为探究重稀土元素对E36高强船板钢耐腐蚀性能的影响,通过实验对常规E36钢及添加了重稀土的E36RE钢分别进行了模拟耐海水腐蚀试验,分析重稀土元素的加入对E36钢耐腐蚀性能的影响。试验结果表明:常规E36钢的腐蚀速率和E36RE钢的腐蚀速率的比值达到1.662∶1,E36RE钢腐蚀速率比E36钢降低的比例达到了40%。证明了添加重稀土的E36RE钢比常规E36具有更好的耐腐蚀性能,稀土元素添加对提高高强船板钢的耐腐蚀性能具有较好的促进作用。

重稀土E36高强船板钢焊接工艺探究

为探究添加重稀土的E36高强船板钢的焊接工艺,本文采用自动埋弧焊工艺进行焊接试验,对焊接接头各部位及焊接热影响区进行拉力、弯曲、低温冲击、硬度及金相试验,分析重稀土对E36钢焊接接头各部位及焊接热影响区组织和性能的影响。结果显示:重稀土E36钢焊接性能优良,-40℃时热影响区冲击功为165 J,室温拉伸屈服强度、抗拉强度、伸长率及弯曲均合格;焊接热输入为70.6 kJ/cm时,过热区没有出现明显晶粒长大,晶粒尺寸细小均匀,避免了HSLA钢在焊接时过热区通常出现的粗晶脆化现象。根据试验结果,得出推荐的重稀土E36钢焊接工艺,为实际焊接生产提供了技术参考。

高强船板拉伸试样断口不合格的检验分析及改进措施

高强度船板钢试样在进行拉伸检验时,发生在部分试样断口处存在内裂纹和中心分层等缺陷。利用相应的手段检测分析了缺陷部位的金相组织、缺陷形态等,指出了成分偏析和硫化物夹杂以及铸坯内部矫直裂纹的产生是影响断口不合格的主要原因。通过对炼钢—连铸工序生产工艺的控制分析,找出了存在的问题,采取了相应的改进措施。通过改进实践,使得断口合格率得到提高。

A36高强船板钢生产工艺优化控制

统计表明,A36高强船板钢力学性能富余量较大,为降低生产成本,对成分及工艺进行优化,降Nb(0.010%)、微调Mn(0.07%),降低钢板终轧温度(10~30℃)和返红温度上限(20℃),实际生产表明,工艺参数控制稳定,船板性能全部合格,吨钢降低成本29.5元。

低碳高强船板钢连续冷却转变规律研究

以低碳高强船板钢为研究对象,用热膨胀法、金相法测得了试验钢的连续冷却转变曲线,并对试验钢连续转变曲线CCT测定过程的各个冷却速度下的显微组织分别予以讨论。结果表明,尽管试验钢连续转变曲线CCT测定过程出现组织多元化、形成机制复杂化的现象,但仍然可以按照相变组织简单归类为多边形铁素体(PF)和珠光体(P)、退化珠光体(PD)、贝氏体(B)、马氏体(M)。其中PF和P为近似平衡态相变,因PD的形成需要局部或一定的过冷度,故它是非平衡转变产物。

不同稀土Ce含量对FH40钢组织与性能的影响

FH40钢作为一种高强船板钢,具有高强度和优良的低温冲击韧性,因此一直是造船领域研究的热点。制备了含不同Ce含量的FH40钢,分析了不同Ce含量对FH40钢铸态、轧态组织以及力学性能的影响。结果表明,Ce元素的加入,使得钢中诱发了针状铁素体,细化了晶粒。随着Ce含量由0%增加到0.058%时,纵向冲击功由106 J增加到154.6 J;屈服强度由427 MPa增加到475 MPa,抗拉强度由590 MPa增加到635 MPa。

DH36高强度船板钢在ASP生产线的开发与研制

介绍了DH36高强度船板钢在ASP生产线的开发研制情况。通过合理设计化学成分,严格控制各工序操作,开发出了DH36高强度船板钢,试制的产品具有优良的强韧性、成形性及焊接性能,已通过挪威船级社认证。

高强度船板在两相区的正火

高强度船板第一次正火后力学性能不合格，又在两相区加热进行不完全奥氏体化正火试验，产生了细粒状贝菌体组织，使高强度船板力学性能满足了标准的要求。