●焊接性是各國面臨的難題
記者:焊接性能是不是也是鋼材研製過程中的一個難題?
邵軍:的確是這樣。通常,隨著鋼的強度級別的提高,鋼中合金元素增多,鋼的碳當量和裂紋敏感性也隨之大幅增加,這使得鋼的焊接變得十分困難。如何兼顧高強度艦船用鋼的強度和焊接性,已成為船體結構鋼設計的一個關鍵因素。
從上世紀八十年代開始,以美國海軍為代表,逐漸開發、應用了新一代高強度易焊接艦船用鋼——HSLA系列船體鋼。
從冶金學上來講,新一代船體鋼與傳統調質型高強度船體鋼完全不同,它是以低碳鐵素體鋼或超低碳貝氏體鋼為基礎發展起來的。該系列鋼合金設計具有如下特點:為了保證優良的焊接性和良好的低溫韌性,鋼中碳含量明顯降低。Cu是該鋼中最主要的強化元素。通過時效處理析出細小彌散的ε-Cu顆粒,產生強烈沉澱強化,彌補了降碳引起的強度損失。由於碳當量的降低,這類鋼的某些高強品種甚至可以實現0℃焊接不預熱,大大簡化了造船工藝,縮短了造船周期。
該系列鋼在保證高強度、高韌性的前提下,具有很好的焊接性能,已經用於航母、巡洋艦、驅逐艦等大型海軍裝備的建造。
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