Page 34 - 理化检验-物理分册2021年第二期
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胡 战, 等: 低成本船用 EH36 高强钢板的研制及其性能


            2.2  焊接接头的力学性能                                     熔合线 +2mm 处坡口位置冲击吸收能量因焊接影

                 在该船用 EH36 高强钢板上取 300 mm ( 轧制                  响有波动, 但均满足标准要求, 表明焊接接头位置的


            方向) ×1200mm ( 垂直轧制方向) 全厚度样板, 其                     韧性与母材的韧性相差不大。



            中 1200mm 边部加工成 1 / 2V 型缺口, 分别进行

                     -1           -1 的两种热输入焊接, 焊后
            50kJ · cm  及 15kJ · cm
            检测焊接 接 头 的 拉 伸、 弯 曲 性 能 及 不 同 坡 口 位 置

            -40 ℃ 下的冲击性能。
            2.2.1  拉伸及弯曲性能
                 上述焊接接头的拉伸试样及弯曲试样的取样示
            意图如图 4 所示, 试验结果见表 4 。两种热输入下
            的焊接接头抗拉强度均满足母材的技术要求, 且富

            余量很大, 焊接热输入为50kJ · cm 的试样断裂位置                        图 5  船用 EH36 高强钢板焊接接头不同部位在 -40 ℃ 下的

                                          -1
                                                                                 冲击吸收能量
            在焊接接头部位, 焊接热输入为15kJ · cm 的试样断
                                                -1

                                                                Fi g  5 Im p actener gy absor p tionofdifferent p artsofwelded j oint
            裂位置均在母材部位。侧弯试验均无裂纹产生。

                                                                   oftheEH36hi g hstren g thsteel p lateforshi pat-40 ℃
                                                              3  结论
                                                                   ( 1 )通过在 C-Mn钢成分体系上添加微合金元

                                                               素钛, 采用热机械控制工艺, 研制出低成本的船用
                                                              EH36 高强钢板, 其性能满足标准要求, 强度和韧性
                                                               均有较大的富余量。

                                                                   ( 2 )该船用 EH36 高强钢板的显微组织为细铁
                                                               素体 + 细珠光体 + 少量贝氏体, 其具有良好的低温

                                                               冲击韧性, 韧脆转变温度在 -60 ℃ 以下。
                  图 4  船用 EH36 高强钢板焊接接头的拉伸试样及                      ( 3 )该 船 用 EH36 高 强 钢 板 经 人 工 应 变 时 效

                             弯曲试样的示意图
                                                               后, -60 ℃ 下的冲击吸收能量仍保持150J以上, 韧

                Fi g  4 Dia g ramoftensilesam p lesandbendin g sam p lesof
                                                               脆转变温度仍在 -60 ℃ 以下, 可保证钢板在服役条

                welded j ointoftheEH36hi g hstren g thsteel p lateforshi p
                                                               件下不会发生突发脆性断裂。
                 表 4  船用 EH36 高强钢板焊接接头的拉伸及弯曲性能

                                                                                                        -1
                                                                   ( 4 )该船用 EH36 高强钢板经 50kJ · cm           及
               Tab 4 Tensileandbendin gp ro p ertiesofwelded j ointofthe

                                                                       -1
                      EH36hi g hstren g thsteel p lateforshi p  15kJ · cm  两种热 输 入 焊 接 后, 焊 接 接 头 的 拉 伸、
                                                               侧弯性能及不同坡口位置的冲击韧性均达到对母材
                       -1              断裂位置       侧弯结果
            热输入 /( kJ · cm  ) 抗拉强度 / MPa
                                                               性能的要求, 且富余量较大, 表明该船用 EH36 高强
                              538      焊接接头        无裂纹
                  50                                           钢板具有优越的焊接性能。
                              529      焊接接头        无裂纹
                              539        母材        无裂纹         参考文献:
                  15
                              546        母材        无裂纹
                                                                [ 1 ]   陈妍, 齐殿威, 吴美庆 . 国内外高强度船板钢的研发现
            2.2.2  焊接接头不同部位的冲击性能                                    状和发展[ J ] . 特殊钢, 2011 , 32 ( 5 ): 26-30.
                                                                [ 2 ]   陈一满, 卢爱凤.S355NL 钢低温冲击韧度不合格原因
                 焊缝的冲 击 韧 性 比 母 材 低,比 热 影 响 区 也 稍

            低,因此焊缝的韧性成为整个焊接接头最薄弱的环                                  分析[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2017 , 53 ( 1 ): 73-76.
                                                                [ 3 ]   马云亭, 叶建军 .Nb在低温高强度船体结构钢 EH36
            节 [ 5 ] 。对上述两种焊接热输入的焊接接头的上表面
                                                                    中的应用[ J ] . 宽厚板, 2002 , 8 ( 3 ): 18-23.

            及根部的熔合线、 熔合线 +2 mm 、 熔合线 +5 mm 、
                                                                [ 4 ]   王有铭, 李曼云, 韦光, 等 . 钢材的控制轧制和 控 制 冷
            熔合线 +20mm 处冲击坡口位置进行 -40 ℃ 下的


                                                                    却[ M ] . 北京: 冶金工业出版社, 2008.

            冲击试验, 结果如图 5 所 示。可见熔合线 +5 mm                        [ 5 ]   郑秀瑗 . 微观组 织 结 构 对 低 温 断 裂 韧 性 影 响 的 研 究
            处坡口位置的冲击吸收能量接近母材的, 熔合线处、                                [ J ] . 理化检验( 物理分册), 1982 , 20 ( 5 ): 23-28.
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