[发明专利]一种船用止裂钢E47及其大线能量焊接方法

说明书

本发明公开了一种船用止裂钢E47，涉及冶金技术领域，其化学成分及质量百分比如下：C≤0.12%，Mn≤2.0%，Si≤0.60%，S≤0.008%，P≤0.020%，Cr≤0.25%，Mo≤0.25%，Ni≤1.0%，Nb：0.02%～0.05%，V：0.05%～0.08%，余量为Fe和杂质。本发明的焊接接头能够获得良好的力学性能和止裂性能，可与止裂钢的性能匹配，且具有有效提高船用止裂钢的焊接效率的优点。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，特别是涉及一种船用止裂钢E47及其大线能量焊接方法。

背景技术

随着海上物资运输量的不断增加，为追求更高的船舶运输效率，集装箱船向大型化和超大型化发展。超大型集装箱船的建造及运行带来的一个重要的挑战就是超大型集装箱船建造用材料的选择。集装箱船的大型化恶化了船体结构的受力状态，使具有大开口特性的集装箱船不仅存在纵向弯曲，还存在较大的扭转变形，使得其结构处于复杂的受力状态，增加了结构安全的风险。因此，要求船体结构必须具有较高的强度和刚度。

保证船体结构的安全可靠，防止脆性断裂破坏的发生，在船体结构设计中一般采用两种设计方法：防开裂设计方法和止裂设计方法。基体钢板具有足够的止裂性能，为超大型集装箱船的设计和建造提供技术支撑。

为满足EH40、EH47止裂厚板钢高强度、良好的低温韧性和优良的焊接性能，特别是低温止裂性能，需要调整优化钢板的合金成分，以获得合理的组织形态和比例。这就需要充分利用Nb的细化晶粒及对热物理特性的影响规律，采用适合的控轧控冷工艺。但同时由于母材止裂性能的要求，采用大线能量焊接后钢板接头的冲击韧性大幅度下降，影响使用安全，目前国内外止裂钢的焊接均采取线能量输入20-25kJ/cm进行控制。目前还未有适当的技术手段，既满足高效率焊接，同时满足焊接接头强韧性要求。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种船用止裂钢E47，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C≤0.12％，Mn≤2.0％，Si≤0.60％，S≤0.008％，P≤0.020％，Cr≤0.25％，Mo≤0.25％，Ni≤1.0％，Nb：0.02％～0.05％，V：0.05％～0.08％，余量为Fe和杂质。

技术效果：本发明的焊接接头能够获得良好的力学性能和止裂性能，可与止裂钢的性能匹配，且具有有效提高船用止裂钢的焊接效率的优点。

本发明进一步限定的技术方案是：

进一步的，其化学成分及质量百分比如下：C：0.06％，Mn：1.6％，Si:0.16％，S：0.001％，P：0.005％，Cr:0.19％，Mo:0.03％，Ni:0.93％，Nb：0.04％，V：0.05％～0.08％，Cu：0.28％，余量为Fe和杂质。

本发明的另一目的在于提供一种船用止裂钢E47大线能量焊接方法，适用母材为船用止裂钢E47，焊前预热温度为120℃，道间温度为100～200℃，反面焊接前进行清根处理；采用双丝埋弧焊，前丝线能量为23～25kJ/cm，后丝线能量为25～28kJ/cm，双丝焊接线能量为48～53kJ/cm。

前所述的一种船用止裂钢E47大线能量焊接方法，适用母材的厚度为80～90mm。

前所述的一种船用止裂钢E47大线能量焊接方法，坡口形式为单面不对称K型坡口，上坡口角度为40～45°，下坡口角度为45～50°，钝边尺寸为5～6mm。

前所述的一种船用止裂钢E47大线能量焊接方法，所用焊丝直径为4mm。