详细说明
最初的船板钢使用铁素体加珠光体的碳锰低合 金钢,近年来开始使用调质热处理的镍铬钼系合金元素为主的HY-80钢,随着对船板钢要求的提高,调整合金元素的含量和回火温度成功研制了HY-100钢。之后,美国又相继研制了HY-130钢和HS-LA系列钢,由于含碳量较低,合金对氢致裂纹不敏感,焊接性能好,具有很好的使用性能,但其强度并无太大提高。 日本研究者开发出一系列高强度船体结构钢,如成分为8/10N-iGr-Mo-V-011/0115C调制高强度钢、马氏体时效钢(18N-i8Co-3Mo-T-iA-l0103C、12N-i5Gr-3Mo-T-iA-l0103C)和双相强化钢,其新开 发的STX-21系列钢,强度和寿命将超过现有钢一倍以上;俄罗斯也开发了强度从390-1175MPa级的AB系列舰船钢;法国最新建造的/凯旋0级核潜艇采用了屈服强度为980MPa级的HLES100钢。建国以来,我国也研制成功了390、440、590、785MPa级的高强度舰船用钢系列。
板材的波浪变形均会造成分段装配及片装时产生装配间隙过大、错边等缺陷,导致最终对接焊缝的焊接质量问题。为了防止以上缺陷,我们应重点对以下内容进行检验:板架结构安装前,应先检查板材的波浪变形情况,要求船厂在构件安装前消除拼板焊接变形,把切割好的板材放在固定平台上装焊,厚板焊后的波浪变形用矫平机或压力机进行机械矫正,薄板的波浪变形可以采取手工锤击焊缝的方法消除板材焊后波浪变形。由于用机械的方法消除焊缝的焊接变形,减少了火工工作量,也为构架安装和最终减少总体变形打下了基础。检查舷侧外板.船底板、纵横舱壁板、舱盖板、上层建筑各端壁及侧壁的“露肋”现象,平面度不符合建造标准及规范要求的 应要求船厂立即停止施焊,并及时采取火工矫正等措施。检查分段及片装件的自由边缘的波浪变形,要求矫正后才能同意上船台装配进行定位焊。检查围壁上的门窗开1:3处因切割或焊接导致板材失稳而出现的局部波浪变形,要求在安装门窗前及时进行矫正。只有焊前检验到位及充分,才能确保焊后质量,防止困装配原因导致的板材焊接波浪变形,以及波浪变形的扩大。
高强度船板的钢坯洁净度要求 主要是降低钢中磷、硫等有害元素,减少钢中夹杂物。磷主要是危害延伸性能和冲击韧性,特别是进行全厚度拉伸试验和20mm以下钢板的冲击试验,由于中心的磷偏析,对这两项性能影响最大。硫高会形成线状或带状MnS,造成钢板过早的韧性断裂,所以高强度船板特别要求降低硫含量。韶钢船板硫含量可稳定控制在0.005%以下。 通过LF炉精炼或RH真空精炼、全程保护浇注,高韧性船板的夹杂物含量较少,各类型夹杂级别可控制在2级以下。
拉伸断口质量的攻关 现各船级社均对船板的拉伸试样断口形态有要求,如发现分层、夹杂等就要求改判,这对连铸船板坯的内部质量提出了较高的要求。 经取样进行电镜分析,钢的中心分层、中心疏松,大型的非金属夹杂物等是造成断口不符合要求的主要原因。对应生产工艺情况,冶炼过程中钢水的过热度控制、连铸轻压下等均是改善钢坯中心偏析的有效手段。因此,在目前连铸装备条件下,通过控制钢水过热度,降低钢中S、P含量,优化连铸过程二冷水配置,保证铸机精度来减轻中心偏析,可以有效减少船板拉伸试样断口不合格造成的改判。