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脆性裂纹止裂钢及相关焊材简介

2021-07-06

5月26日,江南造船与中国船舶工业贸易有限公司作为联合卖方为法国达飞海运集团建造的第4艘23000TEU超大型双燃料集装箱船正式命名交付,标志着江南造船该系列船的建造圆满收官。


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1、集装箱船大型化对止裂钢的需求


全球贸易的发展,推动了海上货物运输量的不断增加,为追求更高的船舶运输效率,集装箱船不断向大型化和超大型化发展;

从20世纪60年代中期第一代集装箱船建造开始,仅仅经过50年的发展,集装箱船已经从最初的几百TEU发展到如今20000TEU以上,并且有可能向30000TEU的超级集装箱船发展。


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超大型集装箱船的出现不仅给市场、建造、环保、港口建设等方面都带来了巨大的机遇与挑战,而且对造船材料和焊接技术带来了一系列挑战,对建造用材料的选择和船舶安全性提出了更高的要求。

材料脆性断裂曾导致大型集装箱船出现多次事故。如2013年6月,日本建造的8000TEU级集装箱船“MOL Comfort”号在也门外海200海里处发生事故,船舶从中间断成两截,随即沉没。


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2014年1月,NSB Niederelbe旗下的5000TEU级集装箱船“MSC Monterey”号,在从安特卫普驶往纽瓦克的途中,由于船体开裂而造成事故。

为改善建造材料的安全性,国际船级社协会(IACS) 2013年1月发布UR W31“Application of YP47 steel paltes”的统一要求(编号),该规范适用于国际船级社协会所属船级社在2014年1月1日及以后签订的造船协议的船舶。将Kca标准测试写入YP47钢 验收要求;

IACS的统一要求止裂钢板的-10℃条件下止裂韧性(Kca)最低值为6000N/mm3/2 。

世界各国从2013年后加快了集装箱船用止裂钢的研发进程。国内的几大钢厂也达到了很高的水平,如鞍钢“止裂钢”独家供货首艘23000箱集装箱船。该船在舱口围区域上采用了最大厚度90毫米、3800毫米超宽幅止裂钢,这在世界造船史上尚属首次。下图为鞍钢生产90毫米止裂钢生产线。


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2.  止裂钢的焊接工艺评定试验


关于止裂钢的焊接工艺评定,船级社给出了指导意见。如CCS提出如下建议:


(i) 已经批准的非止裂钢焊接工艺规程(WPS)可以适用于同级别带“BCA1”或者“BCA2”后缀的止裂钢,除非热输入值超过50KJ/cm;


(i i)止裂钢焊接工艺评定试验要求应满足不带“BCA1”或“BCA2”后缀的相应钢级的焊接工艺相关要求,除了硬度满足要求;


(i i i)对于具有止裂性能的EH47 钢,焊接接头HV10 值应不高于380。



3.止裂钢及船舶与海洋工程用典型焊接材料


针对船舶及海洋工程用钢的要求钢材具备高强度、高韧性、易焊接性、良好的耐腐蚀性以及大厚度、大规格化。我司不断加大研发力度、丰富产品,一直致力于为船舶及海工客户提供优质的产品及完善的解决方案。

下表为止裂钢及船舶与海洋工程用典型焊接材料。


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目前止裂钢及船舶与海洋工程用典型焊接材料已取得多家船级社认证。


船级社认证 表1


船级社认证 表2



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