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文本内容:
1、工作简要过程,来源、主要参加单位和工作组成员等;
1.1前言随着我国钢铁工业的快速发展,高技术船舶和海洋工程装备等领域用船体结构用钢向着高强度等级、高质量等级、高效焊接、轻量化等方向发展船舶、海洋平台等大型结构的市场需求向着轻量化、低成本、高效高50kJ/cm)质量焊接等方向发展鉴于高热输入焊接(焊接热输入大于用钢具有效提高焊接效率和降低成本、降低焊接劳动强度等诸多优点,同时很好地解决了普通钢在高热输入焊接时带来的焊接接头低温韧性降低等缺点,在船舶、海洋平台等大型结构的建造需用需求日益明确而紧迫走访江南造船厂、广船国际、招商局重工、蓬莱巨涛等客户发现,高技术船舶、海工装备、海洋发电装备等向着轻量化、高效焊接、安全性高的方向发展,用户对船舶及海洋工程结构用高热输入焊接钢的强度等级、适用最高热输入量等提出了更高的要求为了满足客户在高效焊接等方面的需求,需要建立船舶及海洋工程用高热输入焊接用钢标准,适用高技术船舶和海洋工程装备的需求本项目制定高热输入焊接船体结构用钢的标准,填补现有标准的不足,满足大型集装箱船等高技术船舶在设计、建造使用等方面的需求、促进我国船舶事业的发展L2任务来源CSTM2022国材料与试验团体标准化委员会(以下简称标准委员会)综合标准标准化领域委员会于年714CSTM月日召开立项评估会审查,批准标准《高热输入焊接用船舶及海洋工程用钢》立项,标准项目归CSTM/FC99CSTM LX9900口管理委员会为综合标准标准化领域委员会,该标准(中文版)立项编号为01101—2022,CSTM LX990001101—2022E
1.3标准(英文版)立项编号为工作简要过程2022714年月日,中关村材料试验技术联盟在北京主持召开了本标准编制组成立及立项审议编制组成立大会上,标准主编单位介绍了制标任务的来源、标准编制工作的大纲及前期进行的实验工作,介绍了标准编制的背景和编制原贝L提出了编制工作需要细化的技术指标、参数,需明确覆盖的材质、板厚范围等
1.
5.2钢板表面允许有不妨碍检查表面缺陷的薄层氧化铁皮、铁锈、由压入氧化铁皮脱落所引起的不显著的表面粗糙、划伤、压痕及其它局部缺陷,但其深度不得大于钢板厚度的公差之半,并应保证钢板允许的最小厚度
2.
5.3钢板表面缺陷不允许焊补,允许修磨清理,但应保证钢板允许的最小厚度修磨清理处应平滑无棱角
7.6超声检测检测方法执行GB/T2970,合格级别不低于II级经供需双方协商,并在合同中注明,也可采用其他超声波检测方法,其检测标准和级别应在协议或合同中明确8试验方法
8.1钢的化学成分试验方法应符合GB/T
223.
5、GB/T
223.9GB/T
223.1K GB/T
223.
14、GB/T
223.19GB/T
223.
23、GB/T
223.
26、GB/T
223.
40、GB/T
223.
62、GB/T
223.63GB/T
223.64GB/T
223.78GB/T
223.
79、GB/T223,81GB/T
223.
82、GB/T
223.
84、GB/T
223.85GB/T
223.86GB/T
4336、GB/T
20123、GB/T
20124、GB/T
20125、T/CSTM00012的规定
8.2每批钢板的检验项目、取样数量、取样方法、试验方法应符合表4的规定表4钢板的检验项目、取样数量、取样方法和试验方法序号检验项目取样数量取样^法试验方法化学成分(熔炼分析)个/炉见11GB/T
200668.1拉伸试验个/批21GB/T2975GB/T
228.1夏比冲击试验个/批43GB/T2975GB/T229向拉伸试验个/批5Z a3GB/T5313GB/T5313超声检测逐张或协商9—GB/T2970表面质量逐张—目视及测量10尺寸、外形逐张合适的量具11—a仅对有向性能要求的钢板做此检验Z9检验规则
9.1检查和验收钢板检查和验收由供方技术监督部门进行
9.1组批钢板应成批验收每批应由同一牌号、同一炉号、同一规格、同一轧制制度及同一热处理制度的钢材组成,每批重量不大于30吨
9.2复验与判定规则
9.
3.1钢板冲击试验的复验与判定应符合GB/T17505的规定
9.
3.2钢板拉伸试验及弯曲试验的复验与判定应符合GB/T17505的规定
9.
3.3Z向钢的厚度方向断面收缩率的复验与判定应符合GB/T5313的规定
9.4力学性能和化学成分试验结果的修约力学性能和化学成分试验结果采用修约值比较法,修约规则按GB/T8170的规定10包装、标志及质量证明书钢板的包装、标志及质量证明书应符合GB/T247的规定
5、主要试验(或验证)结果的分析、综述报告、技术经济论证,预期的经济效果等南钢已完成余吨大线能量焊接用钢的生产与交付,供货质量等级为级、屈服5000E强度级别最大到供货厚度最大宽度近产品质量、性能得到客355MPa,50/55mm,4000mm,户的肯定和认可年产品取得、、等多国船级社证书,满足厚、2022E40-W600DNV CCSBV280mm焊接热输入线能量的超高热输入焊接产品通过广船国际的焊接评定性能优2600kJ/cm良,国内首次应用于箱船建造,已供货广船国际集装箱船项目超,16000TEU2500大线能量焊接船体结构用钢吨钢毛利超元,具有显著的经济效益同时,该类钢500种的生产,满足客户对关键部位大线能量焊接船体结构用钢的需求,显著提升厚板的焊接效率,完全满足我国高技术船舶对大厚度船板高效高质量焊接的需求
6、与有关的现行的方针、政策、法律、法规和强制性标准的关系本标准与现行的法律、法规、强制性国家标准不存在矛盾和冲突的地方,是国内船舶行业标准《大线能量焊接用钢》的延伸,与《大线GB/T38817-2020GB/T38817-2020能量焊接用钢》、与船级社规范等标准一起形成大线能量焊接的标准体系,为船舶及海洋工程用钢应用及推广提供了参考
7、对征求意见及重大分歧意见的处理经过和依据本标准编制过程中尚未出现不能解决的重大分歧意见
8、标准水平建议,预期的社会经济效果未来集装箱船等高技术船舶的需求量很大,具有巨大的潜在经济效应通过高热输入焊接船体机构用钢的研发可形成南钢具有自主知识产权的新型氧化物冶金技术,为南钢产品开发迈向更高水平做出积极贡献
9、贯彻标准的要求和措施建议(包括组织措施、技术措施、过渡办法等内容),根据国家经济、技术政策需要和该标准涉及的产品的技术改造难度等因素提出标准的实施日期的建议尽早做好标准发布实施工作标准颁布实施后,各有关部门应做好标准宣贯工作,使本标准在建设工程中充分发挥作用建议钢厂结合船舶行业需求,开发系列牌号板材的大线能量焊接用钢
10、标准涉及专利情况说明本标准未涉及专利标准《高热输入焊接用船舶及海洋工程用C STM钢》编制说明标准《高热输入焊接用船舶及海洋工程用C STM钢》编制说明标准《高热输入焊接用船舶及海洋工程用C STM钢》编制说明标准《高热输入焊接用船舶及海洋工程用C STM钢》编制说明列出了标准的主要章节目录和必要的测试项目,最后给出了标准编制工作计划的进度及分工
1.4主要参加单位及成员211共家单位参加标准制定工作,其中包括家制造单位、家科研单位本标准负责起草单位南京钢铁股份有限公司、钢铁研究总院1本标准起草人及分工见表1表本标准起草人及分工信息序号职务/职称姓名单位在本标准中承担的工作1赵晋斌南京钢铁股份有限公司高工主编,负责标准全部编制工作中关村材料试验技术联盟CSTM参与标准全部编制工作及条文编2王蓬写参与标准全部编制工作及条文编3陈林恒南京钢铁股份有限公司高工写中关村材料试验技术联盟CSTM4陈鸣参与标准试验和条文编写参与标准全部编制工作及条文编5李恒坤南京钢铁股份有限公司高工写参与标准全部编制工作及条文编6车马俊南京钢铁股份有限公司高工写7邱保文南京钢铁股份有限公司高工参与标准试验和条文编写参与标准全部编制工作及条文编8陈华南京钢铁股份有限公司高工写参与标准全部编制工作及条文编9马刘军南京钢铁股份有限公司高工写参与标准全部编制工作及条文编10曹余良南京钢铁股份有限公司高工写11李松南京钢铁股份有限公司高工参与标准试验和条文编写12王凌宇南京钢铁股份有限公司助理负责对比试验工作
2、标准化对象简要情况及制修订标准的原贝限1标准化对象简要情况1产品主要品种、产量及生产厂家;化学成分,(质量分数)/%,不大于bed牌号C SiMn PS AisNb V Ti Ni Cr Cu MoA36/D36/E
360.
140.
401.
600.
0150.
0050.
0750.
050.
100.
020.
400.
200.
350.08A40/D40/E
400.
120.
401.
600.
0150.
0050.
0750.
050.
100.
020.
400.
200.
350.08A420/D
4200.
150.
501.
700.
0150.
0050.
0750.
050.
100.
050.
800.
500.
550.30E
4200.
130.
501.
700.
0150.
0050.
0750.
050.
100.
050.
800.
500.
550.30A460/D
4600.
160.
501.
700.
0150.
0050.
0750.
050.
100.
050.
800.
500.
550.40E
4600.
140.
501.
700.
0150.
0050.
0750.
050.
100.
050.
800.
500.
550.40A500/D
5000.
160.
501.
700.
0150.
0050.
0750.
050.
100.
050.
800.
500.
550.40E
5000.
140.
501.
700.
0150.
0050.
0750.
050.
100.
050.
800.
500.
550.40注微量元素要求a NW
0.015%,H^
0.00015%ob同时满足AlsNO.015%,当采用全铝(Alt)含量计算时,全铝含量应为
0.020〜
0.080虬钢中至少添加、、中一种细化晶粒元素,当单独添加时其含量除满足表要求外,还应满足或c NbV Ti1NbNO.Ol%V
20.01%或TiN
0.005%;当同时添加两种及以上细化晶粒元素时应满足Nb+V+TWO.12%铭、钥还应满足d Cr+MoW
0.65%2)产品主要用途及质量情况走访江南造船厂、广船国际、招商局重工、蓬莱巨涛等客户发现,高技术船舶、海工装备、海洋发电装备等向着轻量化、高效焊接、安全性高的方向发展,用户对船舶及海洋工程结构用高热输入焊接钢的强度等级、适用最高热输入量等提出了更高的要求屈服强度不小于冲击吸收能量力不小于Ren/MPa KV抗拉强度R/MPam断后伸长率不A/%钢级小于
1.
1.
1.
1.三纵向横向5050-100W100度/CA360D36355490~63021-205034E36-40A400D40390510~66020-205537E40-40A4200D420420390520〜68019-204228E420-40A4600D460460430540〜72017-204631E460-40A5000500480590〜770175033D500-20E500-40注当无明显屈服平台时,可测量代替RP02ROH2制修订标准的原则
①制修订标准的依据或理由;本项目制定的高热输入焊接用船舶及海洋工程用钢标准,主要根据相关的船级社规范及前期的工艺试验研究,以及相关的试验数据主要目的是填补现有标准的不足,针对船舶焊接需求,在高热输入的条件下提高焊接效率,同时厚板焊接质量
②制修订标准的原则
1、符合国家相关的政策及标准;
2、满足相关船级社的规范要求;
3、以试验数据及认可的工艺评定报告为编制基础;
4、技术先进、经济合理
3、相关标准参数对比表产品标准与相关国际国外国家行业地方团体标准主要参数对比表标准号团体标准GB/T38817-2020CCS2021高热输入焊接用船舶及海标准名称大线能量焊接用钢材料与焊接规范洋工程用钢线能量热输入量大于50kJ/cm或大于300kJ/cm的焊接,适用牌号为线能量数值大于A36~E40及最高热输入超过50KJ/cm,厚度为6mm〜范围A420〜E
500、厚度不大50kJ/cm焊接工艺的100mm的大线能量焊接用低于100mm的高热输入焊船体结构钢合金结构钢板接用船舶及海洋工程用钢原理制样要求试验条件仪器设备试剂材料存”取样败・取样力吟糊颐目.取幡量1化学K分1个,加»H/T2©衅成狱嫁分砂1个於,1个2N仲1个/捷<;H/T2粒骨试验・妣.3冷力3个/贵<WT2*复比帏试金批,3个4度方向ft健B个/依5<;K/T的向夕Z向拉蝴陛3个旅WitII去般伸“隹试验方法擢头冷而tf>A虬HU%超声检视球5«Vttnfc伊捱崔去疗热悔育16表面先审逐条伊常按失**力向<;H/T26逐保一1P尺寸、外胫建长7尺寸,外影««一*仅对有Z向性能要求的钢板像比检要一8一试验结果冶炼方法、交货状态、力冶炼方法、交货状态、力学试验有效性判学性能、超声检测、表面性能、超声检测、表面质量、焊接性能断质量特殊要求焊接方法及取样位置化学成分标准对照•••••
4、标准主要内容(包括牌号、成分、性能指标、型号、各种参数、公式、试验方法、检验规则等)确定的论据(包括试验、验证、统计数据等),修订标准时,应列有新旧标准的对比分析范围1本标准规定了高热输入焊接用船舶及海洋工程用钢的订货内容、牌号表示方法、尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书等本标准适用牌号为及、厚度不大于的高热输入焊接用船舶及海洋工程用钢(以A36~E40A420~E500100mm下简称“钢板规范性引用文件2下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件钢的成品化学成分允许偏差GB/T222钢铁酸溶硅和全硅含量的测定还原型硅铝酸盐分光光度法GB/T
223.5钢铁及合金铝含量的测定铭天青分光光度法GB/T
223.9S钢铁及合金格含量的测定可视滴定或电位滴定法GB/T
223.11钢铁及合金化学分析方法粗试剂萃取光度法测定钮含量GB/T
223.14钢铁及合金化学分析方法新亚铜灵-三氯甲烷萃取光度法测定铜量
223.19GB/T钢铁及合金保含量的测定丁二酮月亏分光光度法
223.23GB/T钢铁及合金铝含量的测定硫氟酸盐分光光度法
223.26GB/T钢铁及合金锂含量的测定氯磺酚分光光度法S
223.40GB/T钢铁及合金化学分析方法乙酸丁酯萃取光度法测定磷量
223.62GB/T钢铁及合金化学分析方法高碘酸钠(钾)光度法测定镒量
223.63钢铁及合金铳含量的测定火焰原子吸收光谱法GB/T
223.64钢铁及合金化学分析方法姜黄素直接光度法测定硼含量GB/T
223.78钢铁多元素含量的测定射线荧光光谱法(常规法)GB/T X-
223.79钢铁及合金总铝和总硼含量的测定微波消解-电感耦合等离子体质谱法GB/T
223.81钢铁氢含量的测定惰气脉冲熔融热导法GB/T钢铁及合金钛含量的测定二安替比林甲烷分光光度法
223.82钢铁及合金硫含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法总碳含GB/T
223.84钢铁及合金量的测定感应炉燃烧后红外吸收法GB/T
223.85金属材料拉伸试验第部分室温试验方法1GB/T
223.86金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T
228.1金属材料弯曲试验方法GB/T229钢板和钢带包装、标志及质量证明书的一般规定GB/T232热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T247型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定GB/T709厚钢板超声检测方法2101GB/T钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备2970GB/T碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法)2975GB/T厚度方向性能钢板4336GB/T数值修约规则与极限数值的表示和判定5313钢中非金属夹杂物含量的测定标准平级图显微检验法GB/T8170金属显微组织检验方法GB/T10561钢及钢产品交货一般技术要求GB/T13298钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法GB/T17505钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法(常规方法)GB/T20066钢铁氮含量的测定惰性气体熔融热导法(常规方法)GB/T20123低合金钢多元素含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法钢铁多元素成分及状态分布表征激光诱导击穿光谱原位统计分布分析方法T/CSTM00012GB/T20124GB/T201253术语G和B/T定义GB/T
3.1线能量指熔焊时,由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热能线能量采用公式
(1)计算,
(1)式中E—单位长度焊缝的线能量(kj/cm);I—焊接电流(A);U—电弧电压(V);v—焊接线速度(cm/s);热效率系数,根据焊接方式选择埋弧焊的热效率系数为二氧化碳气体保护焊的热效率系数为q—L0,
0.85,熔化极惰性气体保护焊的热效率系数为气电立焊的热效率系数为其他焊接方式的热效率系数由供需双
0.75,
0.8方协商确定
3.2高热输入焊接指线能量(热输入量)大于的焊接50kJ/cm
3.3超高热输入焊接指线能量(热输入量)大于的焊接300kJ/cni4牌号表示方法
4.1分类
1.
1.1钢板按质量等级分为A、D、E等质量等级
4.
1.2钢板按屈服强度分为355MPa、390MPa.420MPa460MPa500MPa等强度等级s s
5.
1.3钢板按焊接线能量分为100kJ/cm150kJ/cm200kJ/cm.250kJ/cm……等多个等级s s
4.2标记钢板的牌号标记,如牌号E460-W100,指屈服强度460MPa级别、适应焊接线能量100kJ/cm,质量等级为E级的钢当有厚度方向性能要求时,则在牌号后加上代表厚度方向(Z向)性能级别的符号,如E460-W100-Z355订货内容按本标准订货的合同或订单应提供下列信息a)本标准编号;b)牌号;c)尺寸、外形及允许偏差;d)交货状态;e)重量(数量);f)特殊要求6尺寸、外形、重量及允许偏差
6.1钢板的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T709的规定,其中,厚度允许偏差应符合C类的规定
6.2经供需双方协议,可供应其他尺寸、外形及允许偏差的钢板7技术要求
7.1牌号与化学成分
7.
1.1钢的牌号及化学成分熔炼分析应符合表1的规定表1牌号及化学成分熔炼分析化学成分9质量分数/%,不大于牌号VC SiMn PS AisNb TiNiCrCuMoA36/D36/E
30.
140.
401.
600.
0150.
0050.
0750.
050.
100.
020.
400.
200.
350.086A40/D40/E
400.
120.
401.
600.
0150.
0050.
0750.
050.
100.
020.
400.
200.
350.08A420/D
4200.
150.
501.
700.
0150.
0050.
0750.
050.
100.
050.
800.
500.
550.30E
4200.
130.
501.
700.
0150.
0050.
0750.
050.
100.
050.
800.
500.
550.30A460/D
4600.
160.
501.
700.
0150.
0050.
0750.
050.
100.
050.
800.
500.
550.40E
4600.
140.
501.
700.
0150.
0050.
0750.
050.
100.
050.
800.
500.
550.40A500/D
5000.
160.
501.
700.
0150.
0050.
0750.
050.
100.
050.
800.
500.
550.40E
5000.
140.
501.
700.
0150.
0050.
0750.
050.
100.
050.
800.
500.
550.40注微量元素要求a NW
0.015%,H W
0.00015%b同时满足AIS
20.015%,当采用全铝Alt含量计算时,全铝含量应为
0.020〜
0.080虬钢中至少添加、、中一种细化晶粒元素,当单独添加时其含量除满足表要求外,还应满足或c NbVTi1NbNO.Ol%VN
0.01%或TiN
0.005%;当同时添加两种及以上细化晶粒元素时应满足Nb+V+TW
0.12%铭、铝还应满足d Cr+MoW
0.65%
7.
1.
21.2成品钢板化学成分的允许偏差应符合GB/T222的规定
7.
1.3钢的碳当量Ceq应以熔炼成分分析值采用公式2计算,焊接裂纹敏感性指数Pcm以熔炼成分分析值采用公式3计算碳当量、焊接裂纹敏感性指数应符合表2的规定Ceq=C+Mn/6+Cr+Mo+V/5+Cu+Ni/
360.
380.
400.21A40/D40/E
400.
400.
420.21A420/D420/E
4200.
430.
450.22A460/D460/E
4600.
450.
460.23A500/D500/E
5000.
460.
470.24注为公称厚度,单位t mm
1.12冶炼方法钢采用转炉或电炉冶炼,并应进行炉外精炼
7.3交货状态钢板以热轧或热机械轧制(TMCP)状态交货
7.4力学性能
7.
4.1拉伸试验取横向样,夏比(V型缺口)冲击试验取纵向样
7.
4.2钢板的力学性能应符合表3的规定表3力学性能屈服强度不小于冲击吸收能量不小于ReH/MPa KV2/J抗拉强度Rm/MPa断后仲率不K A/%钢级小于温度纵向横向W5050-100W100/CA360D36355490〜63021-205034E36-40A400D40390510〜66020-205537E40-40A4200D420420390520〜68019-204228E420-40A4600D460460430540〜72017-204631E460-40A5000D500500480590〜77017-205033E500-40注当无明显屈服平台时,可测量代替Rp02ReH
7.
4.3夏比(V型缺口)冲击吸收能量和断面纤维率,按一组3个试样的算术平均值进行计算,允许其中有1个试样值低于表2规定值,但不得低于规定值的70%o
7.
4.4对厚度小于12mm钢板的夏比(V型缺口)冲击试验应采用辅助试样厚度为6mm〜8mm的钢板,其尺寸为10mmX5mmX55mm,其试验结果应不小于表2规定值的50%o厚度>8mm〜VI2mm的钢板其尺寸为10mmX
7.5mmX55mm,其试验结果应不小于表2规定值的75%o厚度小于6mm的钢板不做冲击试验
7.
4.5如果钢板的冲击试验结果不符合743和744规定时,应从同一批钢板上再取一组3个试样进行试验前后6个试样的算术平均值不得低于规定值,允许其中2个试样低于规定值,但低于规定值70%的试样只允许有1个
7.
4.6Z向钢厚度方向断面收缩率应符合GB/T5313的规定
7.5表面质量钢板表面不允许存在裂纹、气泡、结疤、折叠、夹杂和压入的氧化铁皮钢板不应有目视可见的分层。