[發明專利]一種VLGC船用碳錳低溫鋼

在審

• 申請號: 202211196558.2
• 申請日: 2022-09-28
• 公開（公告）號: CN115519217A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 王凌宇;趙晉斌;張曉雪
• 申請（專利權）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/095;B23K9/235
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 曹坤

本發明公開了一種VLGC船用碳錳低溫鋼。屬于新材料連接技術領域，用于超大型液化氣運輸船的液貨艙及其周圍的船體結構的連接。其化學成分：C、Mn、Si、P、S、Al、Ti，余量為Fe及附帶雜質；焊接接頭形式采用對接，焊接位置為3G，開V型坡口，坡口角度為40±8°；本發明的焊接方法采用藥芯二氧化碳氣體保護半自動焊；本發明針對于特定化學成分、不同厚度規格的VLGC船用碳錳低溫鋼，焊接方法采用藥芯焊絲二氧化碳氣保焊，并根據不同的板厚焊接前后的準備工序。本發明覆蓋了VLGC船用碳錳低溫鋼的3G位置的常用厚度規格，焊縫成型美觀，用于VLGC船用碳錳低溫鋼焊接。

技術領域

本發明屬于鋼鐵新材料連接技術領域，涉及了一種VLGC船用碳錳低溫鋼。

背景技術

VLGC(Very Large Gas Carrier)，全稱超大型液化氣體運輸船，是國際上公認的設計及建造技術難度最大的船型，以高技術、高難度、高附加值的“三高”著稱，主要運輸以丙烷和丁烷為主要成份的液化石油氣或混合氣，包含丙烯、丁烯及其他化工產品，用于船體結構中的液艙和次屏蔽兩部分結構。VLGC船用碳錳低溫鋼的化學成分簡單，主要有C、Mn兩種合金元素組成，依靠TMCP工藝來保障性能，缺少細晶強化元素，焊接難度大，需要根據不同的板厚制定不同的焊接工藝，滿足-60°下的低溫沖擊韌性。應用環境為-60℃的低溫，焊縫及熱影響區易出現低溫脆性，焊接接頭的沖擊韌性難以保證，降低結構的整體性能，所以制定合理的焊接工藝方法對VLGC船用碳錳低溫鋼至關重要。

為了滿足VLGC船用碳錳低溫鋼在船舶建造過程中的實際需求，針對不同厚度的VLGC船用碳錳低溫鋼在焊接方法上進行了研究。國內外現有船用鋼板的焊接方法沒有涉及VLGC船用碳錳低溫鋼，VLGC船用碳錳低溫鋼用于超大液化氣體船的結構符合船舶的發展方向，涉及到的焊接方法確是保障船舶建造質量的關鍵技術需要進行的探索和研究。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于提供了一種焊接方法，解決了不同厚度規格 VLGC船用碳錳低溫鋼焊接問題，焊接接頭力學性能優異。

技術方案：本發明所述的一種VLGC船用碳錳低溫鋼，

VLGC船用碳錳低溫鋼的化學成分百分比為：C：0.075～0.095，Mn：1.50～1.58，Si：0.15～0.25，P：≤0.012，S：≤0.0030，Al：0.035～0.075，Ti：0.005～0.015，余量為Fe及附帶雜質；

焊接接頭形式采用對接，焊接位置為3G，開V型坡口，坡口角度為40±8°；

VLGC船用碳錳低溫鋼的焊接方法采用藥芯二氧化碳氣體保護半自動焊；對于不同厚度的VLGC船用碳錳低溫鋼，設計了有不同的焊前、焊后工序，以及不同的焊接參數。

進一步的，采用的藥芯焊絲牌號為Supercored81-k2，φ為1.2mm，陶瓷襯墊材料為JN-401-3D。

進一步的，在焊接過程中，坡口形式采用V型，坡口角度40°，留6±2mm 間隙，背面采用陶瓷襯墊；當板厚8≤t≤30mm的板子對接焊時，焊前不需要預熱，焊后不需要熱處理；采用二氧化碳氣體保護半自動焊，工藝參數包含：焊接電流 140～200A，焊接電壓20～26V，焊接速度8～19cm/min，層間溫度＜150℃；

當板厚30＜t≤34時，焊前需要預熱，預熱溫度≥80℃，層間溫度小＜150℃，焊后后熱(250±20℃)，保溫2小時后緩冷；設計焊道層數為11層，焊接工藝參數包括：焊接電流160～200A，焊接電壓22～26V，焊接速度8～18cm/min，層間溫度＜150℃。