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16Mn焊管更脆性破坏的要求
作者:千赢    来源:千赢官方网站下载    点击数:   更新时间:2017年11月14 【字体: 】 

 国际造船业认为,多年来航运业发生一系列严重事故,直接或间接由脆性断裂,疲劳破坏或船用16Mn焊管腐蚀等造成。另外,在全球化进程中,物流量不断增加,对各种船舶的需求也相应增加。如油船,LNG运输船(低温LNG运输船),散货船,集装箱船,LPG船(运输液化石油气船)和化学品运输船等。
上述发展趋势不仅导致了造船需求的快速增长,而且造成了造船质量的下列变化:
一是16Mn焊管造船规格变大,尺寸精度要求较高。通过研究,造船厂普遍反映越宽,越长越好。这主要是由于造船工艺要求的考虑,广泛而长的16Mn焊管有利于适应造船工艺要求等大型环节,提高造船效率。
随着造船的有效组织和船舶的大型化,为了减少焊接量,提高船体质量,造船厂对造船规格的要求往往较大,宽度≥ 3米将大幅增加。规模最大的船载规格达到4.5m×220.5米。不过,造船厂同时指出,船舶甲板的宽度和长度的要求,不仅仅是因为船舶较大,而是为了减少焊缝,提高造船效率。此外,造船厂还要求造船厂为船上船舶提供0.5毫米的公差,公差为负值,最大长度为24米,特别是对于更高的强度和表面质量。
其次,使用高强度16Mn焊管不断增长。随着船舶吨位的增加,造船业感到船舶16Mn焊管综合实力不足。由于强度低,焊管厂家必须增加16Mn焊管厚度,这不仅增加了制造过程中加工和焊接的难度和成本,而且增加了船体的重量和承载能力。因此造船厂提出了使用高强度船体钢的要求。造船厂希望工厂能够提供更多通用碳纤维16Mn焊管,采用TMCP(热机械控制技术)技术制造,具有高强度,良好的可焊性和低应力。
三是低合金高强度钢的比例将大幅提高。船舶的专业化发展趋势对轻量化提出了要求。因此,大量低合金高强度造16Mn焊管材,特别是微合金高强度造16Mn焊管材也将得到广泛应用。低合金高强度船体钢是重要16Mn焊管中重要的低合金高强度结构钢。随着船舶和海洋工程的不断发展,特别是大陆架海上石油的开发,对船用钢尤其是高强度船用钢提出了更多的品种和更高的质量要求。因此,各国船级社在低合金高强度钢的耐海水腐蚀方面投入了大量资金进行开发,基本上以其丰富而廉价的合金元素为基础,在微合金化方向基础上形成强韧的匹配水平系列。造船用低合金高强度钢正在增加。
第四,16Mn焊管性能和质量要求越来越高。过去,散货船的一般要求低于D级的质量水平,共有二十多个品种。随着集装箱船等船型的发展,16Mn焊管种类几乎涵盖了所有层次,达1200多个品种,并发展到F级和Z型钢16Mn焊管和型材。对于船用钢的耐海水腐蚀性要求较高,目前焊管厂家多采取增加厚度和增加涂层待解决的问题。在这方面,造船厂希望焊管厂家能够少涂布或不涂布涂层,并具有良好的抗海水腐蚀能力,使船用16Mn焊管更薄,减少16Mn焊管用量和涂料的工作量。同时,良好的表面质量仍然是造船厂特别重视的质量指标。另外,IMO(国际海事组织)提出了新的涂料标准要求,相关16Mn焊管企业应该重视。
第五,16Mn焊管更脆性破坏的要求。近年来,船舶撞礁,碰撞事故频频发生,造成重大人员伤亡,经济损失和环境污染。对此,一些发达国家制定了船体结构船级的新标准,如用于侧板,甲板和加强筋的高抗裂钢。
为适应上述发展趋势,国内外焊管厂家正在积极实施新技术,为用户提供高性能的16Mn焊管以提高生产力。通过改善材料的强度,断裂韧性,疲劳强度和耐腐蚀性,耐候性等。
铌在TMCP中起着重要的作用
在船舶甲板的开发过程中,焊管厂家对合金成分的精心设计非常重视,在热处理,轧制和冷却过程中应用了应变和热循环,以获得理想的结构。 TMCP技术结合了轧制和后轧制冷却工艺,可显着扩大16Mn焊管生产的控制,并可显着降低钢的晶粒度。 TMCP代表了与传统的热轧和热轧工艺完全不同的过程控制创新热处理过程。
TMCP技术是控制轧制和控制冷却技术的结合,是轧制和在线热处理手段的集成控制。 TMCP技术使传统的热处理工艺能够在变形增强轧制的生产中在线进行,从而使管道钢,造船钢和结构钢具有高强度,高韧性和高可焊性。
铌和钛等微合金元素在船舶甲板的控制组织中起着重要的作用。实际上,在钢中添加微量的微量合金元素,有助于钢在加热,轧制和控制冷却各个方面的晶粒细化,并且可以提高钢的强度。其原因是铌以固溶体形式存在或与碳和氮结合在钢中形成沉淀,并与再结晶相互作用。
在轧制之前加热板坯时,分散的铌析出物通过钉扎防止奥氏体晶粒长大和粗化。在随后的轧制步骤中,当轧制温度达到900℃或更高时,奥氏体在再结晶过程中重新组织并不断精炼。同时,轧制过程中产生的应变能促使铌形成细小的析出物。在轧制过程中,奥氏体晶粒被钉扎,防止了再结晶,有效保证了奥氏体不断变平,应变和位置不会积聚。因此,累积应变和位错为轧制结束时的铁素体相变提供了许多成核位置(晶界突起,变形带等)。

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