低溫環(huán)境下的錨鏈性能和選用標(biāo)準(zhǔn)
發(fā)布時間:2022-01-01 06:13
隨著極地航道和油氣資源的開發(fā),造船和海工行業(yè)開始更多地關(guān)注現(xiàn)有裝備在極地低溫條件下的使用性能。錨鏈?zhǔn)谴昂推脚_定位用的重要組件,在使用過程中不可避免會暴露在冰冷海水和極地寒冷的空氣中,有時甚至?xí)艿礁”鶝_擊。鋼鐵材料的性能會受到低溫的影響,從而產(chǎn)生脆化并降低可靠性。文章研究了不同等級的錨鏈(包括系泊鏈)材料在低溫下的拉伸和沖擊性能,并結(jié)合現(xiàn)有船級社規(guī)范中關(guān)于低溫環(huán)境使用的材料和錨鏈的要求,對此類條件下錨鏈的設(shè)計和選用提出了參考。
【文章來源】:船舶標(biāo)準(zhǔn)化工程師. 2020,53(03)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
錨鏈取樣示意圖
拉伸試驗溫度為20℃、-40℃和-70℃。整體來看,錨鏈的抗拉強(qiáng)度在低溫時比常溫略高(圖2),而延伸率則隨溫度降低表現(xiàn)出下降的趨勢(圖3),但是幅度均不超過20%。并且-70℃時的各項指標(biāo)仍滿足規(guī)范中對于常溫試驗的要求。另外,焊縫一側(cè)的整體情況和母材類似,考慮到船級社規(guī)范并不要求考核焊口拉伸性能,因此這方面數(shù)據(jù)僅供參考。圖3 不同等級錨鏈母材延伸率和溫度的關(guān)系
圖2 不同等級錨鏈母材抗拉強(qiáng)度和溫度的關(guān)系影響錨鏈低溫性能的主要因素是韌性,而沖擊吸收功是直觀反映材料韌性的重要指標(biāo)。為了研究不同錨鏈在低溫下的韌性,開展了-20℃、-40℃和-60℃條件下的V型缺口沖擊試驗。錨鏈的材料主要是低合金鋼,在常溫下表現(xiàn)出較好的強(qiáng)韌性配合,沖擊值往往達(dá)到100J以上;而焊縫部分因為閃光焊接時發(fā)生熔化和再結(jié)晶,其沖擊韌性一般低于母材。從圖4和圖5可以看出,不同等級錨鏈母材和焊縫的沖擊韌性都隨溫度降低而下降。其中R4和R5母材的下降幅度較小,表明該材料具有較低的韌脆轉(zhuǎn)變溫度和較好的低溫韌性;而焊縫區(qū)域下降較快,但到-60℃時仍有50J以上,高于船級社規(guī)范中-20℃的指標(biāo)。R3材料和M3接近,二者合金含量相差不超過20%,力學(xué)性能要求也基本一致。從圖4可以看出,二者的沖擊韌性都表現(xiàn)出一定的低溫敏感性,脆性轉(zhuǎn)變溫度介于-20℃~-40℃。其中R3在-20℃表現(xiàn)較好,但溫度降低時沖擊下降幅度較大;M3整體綜合性能低于R3。
本文編號:3561781
【文章來源】:船舶標(biāo)準(zhǔn)化工程師. 2020,53(03)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
錨鏈取樣示意圖
拉伸試驗溫度為20℃、-40℃和-70℃。整體來看,錨鏈的抗拉強(qiáng)度在低溫時比常溫略高(圖2),而延伸率則隨溫度降低表現(xiàn)出下降的趨勢(圖3),但是幅度均不超過20%。并且-70℃時的各項指標(biāo)仍滿足規(guī)范中對于常溫試驗的要求。另外,焊縫一側(cè)的整體情況和母材類似,考慮到船級社規(guī)范并不要求考核焊口拉伸性能,因此這方面數(shù)據(jù)僅供參考。圖3 不同等級錨鏈母材延伸率和溫度的關(guān)系
圖2 不同等級錨鏈母材抗拉強(qiáng)度和溫度的關(guān)系影響錨鏈低溫性能的主要因素是韌性,而沖擊吸收功是直觀反映材料韌性的重要指標(biāo)。為了研究不同錨鏈在低溫下的韌性,開展了-20℃、-40℃和-60℃條件下的V型缺口沖擊試驗。錨鏈的材料主要是低合金鋼,在常溫下表現(xiàn)出較好的強(qiáng)韌性配合,沖擊值往往達(dá)到100J以上;而焊縫部分因為閃光焊接時發(fā)生熔化和再結(jié)晶,其沖擊韌性一般低于母材。從圖4和圖5可以看出,不同等級錨鏈母材和焊縫的沖擊韌性都隨溫度降低而下降。其中R4和R5母材的下降幅度較小,表明該材料具有較低的韌脆轉(zhuǎn)變溫度和較好的低溫韌性;而焊縫區(qū)域下降較快,但到-60℃時仍有50J以上,高于船級社規(guī)范中-20℃的指標(biāo)。R3材料和M3接近,二者合金含量相差不超過20%,力學(xué)性能要求也基本一致。從圖4可以看出,二者的沖擊韌性都表現(xiàn)出一定的低溫敏感性,脆性轉(zhuǎn)變溫度介于-20℃~-40℃。其中R3在-20℃表現(xiàn)較好,但溫度降低時沖擊下降幅度較大;M3整體綜合性能低于R3。
本文編號:3561781
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