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JFE造船用优质钢材

来源:钢讯 编辑:豫言 2011年06月09日 10:53:22 打印

导读: 为适应造船业的需求,JFE钢铁开发成功世界标准级的水冷型TMCP钢等尖端产品并已实用化。今后将据造船业的需求积极开发防冲撞安全性、耐蚀性和耐疲劳性俱优的顶级商品,以便共同为社会的可持续发展作出应有的贡献。

  1、造船用高级中厚板

  (1)大入热焊接用钢(EWEL)

  近年以远距离物流的快速增长为背景,集装箱船的大型化在快速发展中,已开始建造8000~1200TEU级大型集装箱船。此类大型集装箱用钢板明显地要求高强度化和厚壁化,如用39~40kg级中厚板,板厚需15mm以上(如用新开发成功的47kg级超高强度钢板则可减薄)。对此厚壁钢板的焊接多采用高效率的电子气弧法(EGW)以一次焊接完成,当时的焊接入热高达400kJ/cm以上,为典型的大入热焊接。为此,焊接热影响部(HAZ)的组织粗大化,致使接头部的韧性大幅下降。还有随着高强度化和厚壁化,碳当量(Ceq)和合金加入量亦上升,亦成为焊接性和焊接接头部韧性劣化的原因。

  (2)原油罐用耐蚀钢(NAC5)

  原油罐的上部内衬是在排气和由原油挥发出的硫化氢的混合气氛下工作,加上昼夜的干湿重复变化,称为vaporspace腐蚀对内衬的腐蚀更为严重。其平均腐蚀速度按0.1mm/a计算,并按船舶的使用寿命20年计算,则内衬更换的可能性上升,并降低了船舶的安全可靠性。JFE以用户适用为前提,开发成功不降低造船用材焊接性而使原油罐内衬使用寿命提高5年的油罐用耐蚀钢(NAC5),作为造船用中厚板和型钢用商品,采用了按屈服强度为235~355N/mm2的AD级产品生产。

  在模拟油罐内衬腐蚀环境下,对NACT和现用钢作了腐蚀试验的对比结果,NAC5的耐蚀性和现用钢至少提高80%以上,即可使寿命提高1倍。还有,NAC5采用TMCP技术下其含炭量和现用钢相用,故仍可使用原有的焊条和其它焊接条件。

  总之,改用NAC5代替现有钢并表面涂漆后,耐用寿命可提高5年以上,这样不仅节约了钢材的维修费用,还有利提高油船的安全可靠性。

  (3)造船用LP钢板

  LP钢板为沿长度方向可使板厚连续变化的中厚板,致成为可使钢结构的焊接次减少和钢材重量减少的高性能钢。

  造船用LP钢板有多种形式。如LP1为厚度按一定比例减薄的方式;LP2则为长度为1/3厚度又转为不变。又如LP7为头尾的1/3长度等比变薄,中间的1/3厚度不变;LP8则为长度头尾端的1/6和中间的1/3厚度不变,而其间的2个1/6长度等比变薄。这些变化依靠轧辊开度的连续变化而实现。

  LP钢板在造船方面的应用,兹以船仓的横向隔壁说明。该隔壁从结构要求出发,采取了底宽上薄的设计,过去只能采取3种厚度不同的中厚板经2次焊接成为立板后再和底、顶部焊接,以达到轻量化的目的。现改用LP2型钢板后,则以1块代3块焊接成的钢板,既减少了重量,又可省去2道焊接,效果十分明显。

  (4)化学液体罐用复合钢板

  复合钢板指在炭素钢或低合金钢板(母材)的一面或两面包覆上不锈钢板(包层)的复合钢板,从在作为钢结构件使用时,既具有必要强度(母材部分)的同时,又兼具有优良的耐蚀功能(包层部分),成为具有单一材料难以实现多种特性的多功能材料。

  近年,作为化学液体罐的船毂材使用的不锈钢复合钢板日益增加,由1990年的1500t上升到1997年的4000t和2001年的5000t以上。用于化学液体罐时,要求包层材的不锈钢对所装载的药品等多种化学液体具有良好的耐蚀性;对作为母材的碳素钢则要求可承受高比重装载物和严格荷重条件的良好机械性能。还考虑在造船时包层材不剥离下即可和隔壁用的不锈钢焊接,故还要求包层材和母材有足够的接合强度。从而可认为,化学液体罐作为复合钢板的主要用途,其对性能的要求是最严格的。

  2、钢管

  (1)油罐内装卸用配管(JFE-MARINECOP)

  装卸用配管即用原油和海水装入或排出用的油罐内配管,由于内外两面均泡在含有原油的海水环境下工作,通常多用涂装后的400MPa级钢管和含Cr的铸铁管。由于适应装卸配管要求的耐海水性和耐腐蚀磨耗性,JFE钢铁开发成功兼具400MPa级钢管的焊接性的耐海水钢管(JFE-MARINECOP)并正式销售。(2)JFE-MARINE-COP的特点

  为提高其耐海水性加入了适量的Ca、Ni、Cr等合金元素,又为防止焊接部的选择腐蚀并加入了适量的Ca。在所用钢板的生产工艺方面,为保证均匀的贝氏体组织采用了控制轧制和加速冷却(Super-OLAC)。经试验证明,在50℃人工海水中的腐蚀速度随加入Cr量上升而降低,故采取了加Cr1%的方式,比不含Cr的400MPa级钢的腐蚀速度可减慢1/2左右。

  3、型钢

  (1)造船用型钢

  JFE钢铁和集团的JFE条钢(电炉钢厂)自从参加型钢生产以来,即努力开展了船体用型钢产品和工艺开发,如开发出造船专用的不等边厚角钢(NAB)和球型扁钢(BP)等产品,还有型钢专用的喷丸设备、型钢专用热处理炉和国内首例型钢用水冷型TMCP技术等,在造船用型钢生产方面居国内领先地位。兹对造船用型钢产品和生产技术简介如下。

  (2)型钢的种类

  ①型钢的断面种类。JFE钢铁和JFE条钢生产的主要造船用型钢。由NAB、BP和不等边角钢(ABS)、扁钢(FB)、角钢(AB)等组成的丰富多彩的造船用型钢,JFE集团均可生产。在尺寸规格方面,除JIS规定的标准断面尺寸以外,还可生产中间壁厚尺寸的型钢,以利提高船毂设计的自由度而实现设计最佳化。

  4、趋势

  为适应造船业的需求,JFE钢铁开发成功世界标准级的水冷型TMCP钢等尖端产品并已实用化。今后将据造船业的需求积极开发防冲撞安全性、耐蚀性和耐疲劳性俱优的顶级商品,以便共同为社会的可持续发展作出应有的贡献。

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