摘要:🔬 材质核心价值:在-40℃极寒环境下保持高抗裂性,专用于 冰区船舶、北极平台、LNG船 等严苛场景。
EH36钢板材质特性 及其 切割加工技术要点 的专业解析,结合船级社规范(ABS/DNV/CCS)及工业实践:
1. EH36钢板材质本质
EH36 属于 高强度低温韧性船体结构钢,核心特性:
属性
技术内涵
强度等级
屈服强度 ≥355 MPa("36"代号来源)
韧性级别
"E"级:-40℃夏比V型冲击功均值 ≥31J(普通AH36仅要求-20℃)
组织状态
交货状态分 TMCP(热机械轧制) 和 正火(N) 两种,晶粒度达ASTM 9级以上
合金设计
低碳(C≤0.12%)+Mn-Nb-V微合金化 + 镍强化(Ni:0.2~0.4%) 保障低温韧性
特殊性能
可选 Z向抗层状撕裂性能(Z25/Z35) 及 耐腐蚀型(EH36-F)
🔬 材质核心价值:在-40℃极寒环境下保持高抗裂性,专用于 冰区船舶、北极平台、LNG船 等严苛场景。
2. EH36切割加工关键技术
(1) 切割方法选择
方法
适用厚度
精度要求
关键控制参数
火焰切割
20~300mm
±1.5mm
预热120~200℃(防淬硬)
等离子切割
6~50mm
±0.8mm
电流300~400A,Ar/H₂混合气
激光切割
≤25mm
±0.1mm
功率4~6kW,N₂辅助气(防氧化)
水射流切割
任意厚度
±0.2mm
压力380MPa,加石榴石磨料
(2) 切割工艺禁忌
TMCP钢板火焰切割:❌ 禁止直接冷态切割 → 切口淬硬层深度>0.5mm,HV>350✅ 正确操作:mermaidCopy Codegraph LR A[钢板预热至150℃] --> B[切割速度≤400mm/min] B --> C[切割后石棉包裹缓冷至150℃] C --> D[5℃/min降温至室温]等离子/激光切割:❌ 禁止使用空气冷却 → 切口氮化形成脆性层(Fe₃N)✅ 必须采用 惰性气体屏蔽(N₂或Ar)(3) 切割面质量要求(EN ISO 9013)
缺陷类型
允许极限
检测方法
挂渣
≤0.3mm
目视+刮刀测试
淬硬层
HV≤母材+80,深度≤0.3mm
显微硬度计(载荷500g)
切口垂直度
≤板厚×1%
直角尺测量
热影响区宽度
≤1.2mm(等离子)
金相腐蚀观察
3. 加工后处理关键步骤
(1) 切口边缘处理
后续工艺
边缘处理要求
工具选择
焊接
打磨去除0.3mm淬硬层,Ra≤12.5μm
砂轮粒度≥36#
冷弯成型
倒圆角R≥2t(t为板厚)
铣削/磨削加工
高应力区域
磁粉检测MT/渗透检测PT(裂纹检出率>95%)
符合ISO 23278标准
(2) 焊接坡口加工
V型坡口:角度50°±5°,钝边1.5~2.0mm(防烧穿)U型坡口:半径R=6mm,深度>15mm(厚板适用)激光切割坡口:锥度≤0.5°(需三维激光头)4. 失效案例与防控措施
失效模式
成因分析
解决方案
切割裂纹
冷却过快致马氏体转变
预热+缓冷,切割后立即入炉150℃×2h
层状撕裂
Z向夹杂物+残余应力
选用Z35级钢板,切割方向平行轧制方向
HAZ软化
TMCP板热输入过大
切割热影响区宽度≤1.5mm
尺寸变形
局部过热引发表面拉应力
采用间断切割法,每300mm跳切
5. 最佳实践推荐
mermaidCopy Code
graph TD A[EH36钢板切割] --> B{板厚t} B -->|t≤25mm| C[激光切割:高精度+无热影响] B -->|25|t>80mm| E[火焰切割:预热150℃+缓冷] C & D & E --> F[切口检测:硬度+MT/PT] F --> G[边缘打磨:Ra≤12.5μm] G --> H[坡口加工:精度±0.5°]
⚠️ 终极警告:
TMCP钢板 切割后 禁止水冷 → 会导致 切口脆性断裂(DBTT升至-10℃)火焰切割燃气选择:优先丙烷(C₃H₈),禁用乙炔(易致增碳)结论:EH36作为高附加值钢板,其切割需 严控热输入+精细后处理。TMCP态钢板优先采用等离子/激光切割,正火态可火焰切割但必须预热。加工后必须进行 切口硬度检测 和 无损探伤,确保无淬硬层与微裂纹,方能保障极寒环境下的服役安全性。
来源:舞钢师磊