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造船板

2021-02-03 钢百科Cbaike28

简介造船钢板是指用造船专用结构钢生产的,用于制造远洋、沿海和内 河航行的船舶的船体结构的薄钢板和厚钢板。随着造船能力的提

造船板

简介

造船钢板是指用造船专用结构钢生产的,用于制造远洋、沿海和内

造船板

河航行的船舶的船体结构的薄钢板厚钢板


随着造船能力的提升 ,国内造船企业正逐步从量往质方面突破,逐渐改变了以散货船为主的产品结构,大型集装箱船、液化气船、钻井船等高附加值船的能力在不断提升,所造船舶吨位越来越大,船型越来越齐全。相地应,高强度、高韧性和耐腐蚀逐渐成为钢铁企业生产研发造船板的发展方向。 

成分研究

C()是中不可缺少的强化元素,但C含量的提高使钢的低温冲击韧性降低,恶化钢的焊接性能。因此,要控制钢中的C含量。
AI()在钢中有细化晶粒作用,并能与N(氮)结合,形成弥散度大的AIN(氮化铝)。它不仅不会产生沉淀硬化,而且由于减少了以间隙相存在的自由N,可以降低韧脆性转变温度,并降低钢的时效敏感性。V()是钢中的强化元素,由于VC(VC是一种难熔金属化合物,在硬质合金的粉末冶金生产时适量添加可使材料的韧性提高)、V的的沉淀强化,可使钢的强度明显提高。它还能细化晶粒,提高钢的冲击韧性。 

生产过程

冶炼

根据生产含铝钢经验,为保证钢中的含铝量及钢水流动性,采取严格控制终点碳含量及大包合金化时进行预脱氧的办法,控制钢水的氧化性,采用大包喂铝线的加铝方式。
转炉冶炼时采用高拉补吹工艺。终点碳含量严格控制在0.07%~0.11%,终点温度多在1670~1700℃左右,采用挡渣出钢。出钢过程中每吨钢中加入SiAlBa(硅钡铝)合1.0~1.5kg进行预脱氧,对于个别终点碳偏低的炉次,适当地增加SiAlBa的加入量,使钢水吹氩前的Als含量稳定在0.004%~0.005%左右。合金化后的吹氩时间要保证钢中夹杂物充分上浮。然后根据氩前钢水温度、终点碳含量及下渣量,向钢中喂入10mm的铝线,吨钢喂入量为2.5~4.0m,以使钢中Als含量稳定在0.020%以上。为使该钢种顺利浇注,必须使用全过程保护浇注,即大包→中间包→结晶器保护浇注。中间包温度保证在1540~1555℃,拉速稳定在0.70~0.85m/min,并保证中间包及结晶器液面的稳定。另外,为使加铝产生的夹杂物充分上浮,在生产组织上保证使钢水有10~15min的静时间。

轧制

为保证该钢种有良好的低温冲击韧性,355MPa级船板的轧制采用了严格的II型控制轧制工艺。
钢坯的加温度为1140~1170℃左右,加热时间为3.0~3.5h,以保证粗轧阶段的开轧温度在1150℃左右。再结晶区完成的变形量要使中间坯厚度为成品钢板厚度的5倍以上。道次压下量在15%~22%,再结晶区轧制的完成温度在960℃以上。
中间坯待温采用空冷或水冷。未再结晶区的开轧温度在900℃以下,变形量为60%以上。共轧制6个道次,轧制3道次后待温至870℃以下,再完成最后3个道次的轧制。终轧温度为840℃,实际为795~837℃。轧后采用空冷。

发展方向

高强度、高规格

随着船舶大型化及安全、涂装的变化,船企对普通A级板的需求量逐渐减少,对高强板的需求量增加,集中体现于对5m宽的大型船板、200-300mm厚的特厚船板。据测算,我国大型船厂所需高强度船板占船板总量的20%-30%,个别船厂达到60%以上。由于高强度级别的船板钢具有强度高、综合性能好,能够减轻船体自重,提高载重量等优点,因此其使用量在逐年增加,也极大地带动了我国低合金高强度船板钢市场。

耐低温

随着我国高技术船舶建造能力的不断增强,船企对其性能要求不断提高。例如,大型LNG船采用的低温压力容器板,不仅要达到高强度船板的要求,还要满足零下163摄氏度的耐低温压力容器性能要求,如沪东中华造船有限公司建造的147200立方的船上,每艘船殷钢的用量为450吨左右,全部依赖日韩和欧洲进口;新型集装箱船等船型所用船板的品种达1200多个,几乎涵盖所有级别,并向F级、Z级钢板和型材发展;油船槽舱更多使用适应超大输入热焊接、高耐腐蚀船板以及低疲劳裂纹扩展速率船板等。 

需求广

根据枟海洋工程装备制造业中长期发展规划枠提出的目标,到2015年,我国海工装备制造业年销售收入达到2000亿元以上,海洋油气开发装备在国际市场所占份额达到20%;2020年,年销售收入达到4000亿元以上,海洋油气开发装备在国际市场所占份额达到35%以上。由于海洋工程装备服役期要比船舶类产品长一半,而且工作环境恶劣,因此,其采用的钢板必须具有高强度、高韧性、抗疲劳、抗层状撕裂、良好的焊接性及耐海水腐蚀等特点,重点发展F级高强度、满足Z向性能要求的船板,厚度6-10mm、宽3000mm以上的宽薄规格船板和厚度65-90mm的特厚船板,双相不锈钢板,以及齿条钢等超高强度海洋工程用钢。工艺性能应达到:轧制成的钢板Z向抗层撕裂性能要达到Z3水平;钢的抗拉强度要达到780-950MPa,屈服强度达到690-760MPa;耐大气腐蚀性能应达到普通钢板的2-5倍;耐海水腐蚀性能应比高强度造船板高出40%-50%。
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