摘要:当 CEV > 0.38% 且板厚 > 25mm 时,需 预热 ≥75℃(TMCP 工艺可降至 50℃)Pcm > 0.20% 时,需采用 超低氢焊材(扩散氢 H≤5mL/100g)
EH36 高强船板 的标准规范、碳当量控制及应用领域的专业技术解析,严格依据 ABS/DNV/CCS 船级社规范 及 EN 10025-6、ASTM A131 标准整理:
1. 核心执行标准
标准体系
关键要求
国际通用
EN 10025-6:2018
屈服强度 ≥355MPa,-40℃冲击功 ≥31J
美国规范
ASTM A131:2019
分级要求(EH36),需满足-40℉(-40℃)低温冲击
中国国标
GB/T 712-2022
对应牌号EH36,Z向钢扩展要求(Z25/Z35)
船级社认证
ABS/DNV GL/CCS
附加 -60℃韧性试验(极地船舶)、UT探伤、冷弯试验
📌 低温韧性核心指标:
-40℃夏比V型缺口冲击功:单值 ≥24J,平均值 ≥31J(厚度≤50mm)-60℃特殊要求(冰区加强):冲击功 ≥27J(如DNV GL ICE-B级)2. 碳当量(CEV/Pcm)控制
(1) 计算公式
公式类型
表达式
适用场景
IIW CEV
�+��6+��+��+�5+��+��15C+6Mn+5Cr+Mo+V+15Ni+Cu
通用焊接性评估
Pcm(裂纹敏感系数)
�+��30+��+��+��20+��60+��15+�10+5�C+30Si+20Mn+Cu+Cr+60Ni+15Mo+10V+5B
厚板抗裂设计(>50mm)
(2) 碳当量限值
工艺状态
厚度范围
CEV ≤
Pcm ≤
控制目标(先进钢厂)
TMCP
≤50mm
0.41%
0.21%
CEV: 0.36~0.39%
正火(N)
50~100mm
0.42%
0.22%
CEV: 0.38~0.40%
⚠️ 焊接工艺关联性:
当 CEV > 0.38% 且板厚 > 25mm 时,需 预热 ≥75℃(TMCP 工艺可降至 50℃)Pcm > 0.20% 时,需采用 超低氢焊材(扩散氢 H≤5mL/100g)3. 应用领域(严苛环境)
应用场景
典型部件
材料要求
关键性能优势
冰区航行船舶
冰带外板、艏艉结构
TMCP+Z35,-60℃冲击
抗冰冲击疲劳开裂
北极海工平台
导管架节点、桩腿
正火态 EH36-Z35,CTOD≥0.15mm
抗低温脆性断裂
LNG运输船
次屏蔽层支撑框架
EH36-F(抗腐蚀疲劳)
循环寿命 >10⁷ 次
高寒港口机械
起重机臂架、门腿
正火态 EH36,-50℃冲击储备
极端天气结构稳定性
南极科考船
全船外板、破冰加强区
EH36+ICE CLASS IA Super
抗-50℃低温撞击
4. 力学性能与韧性对比(EN 10025-6)
参数
EH36(厚度≤50mm)
AH36(对比基准)
提升幅度
屈服强度 ReH
≥355 MPa
≥355 MPa
-
抗拉强度 Rm
490~620 MPa
490~620 MPa
-
-20℃冲击功
≥50J
≥34J
+47%
-40℃冲击功
≥31J
不要求
-
Z向断面收缩率
Ψz≥35%(Z35级)
Ψz≥25%(Z25级)
+40%
5. 制造工艺与交货状态
(1) 工艺路线选择
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graph LR A[板坯成分设计] --> B{厚度要求} B -->|≤50mm| C[TMCP工艺:
控轧(终轧800℃)+ 超快冷(20℃/s)] B -->|>50mm| D[正火工艺:
920℃奥氏体化 + 空冷] C & D --> E[金相组织调控] E -->|TMCP| F[针状铁素体+贝氏体] E -->|正火| G[细晶铁素体+珠光体]
(2) 交货状态性能差异
状态
组织特征
晶粒度
-40℃冲击功典型值
TMCP
细小板条贝氏体
ASTM 11~12级
≥60J
正火
铁素体+珠光体
ASTM 8~9级
6. 选材技术指引
决策因子
冰区船外板
TMCP态 EH36 + Z35级(厚度≤50mm)
极地平台厚板节点
正火态 EH36-Z35 + CTOD验证
焊接热输入>30kJ/cm
正火态 EH36(TMCP态易致HAZ软化)
-50℃以下环境
升级为 FH36(-60℃冲击≥34J)
禁忌工艺:
TMCP钢板火焰切割后禁止 空冷(需保温缓冷防脆化)焊后消应力温度 ≤580℃(避免回火脆性区间 250~400℃)EH36通过 “低碳+Ni微合金化(0.30~0.70%)+控轧控冷” 技术,在-40℃环境中保持高韧性与焊接性,成为冰区船舶与北极工程的核心结构材料,其性能显著优于常规AH36钢板。
来源:舞钢师磊