2011年情报研究系列报告No.05舰船高强低合金钢用药芯焊丝的进展(2011年度报告第1份,共2份)编制:审核:中船重工第七二五研究所信息与档案中心二○一一年十一月目录引言.........................................................................................................................1(一)HSLA钢用药芯焊丝的发展现状............................................................11.HSLA-65钢用药芯焊丝....................................................................................12.HSLA-80/100钢用药芯焊丝.............................................................................23.HSLA-115钢用药芯焊丝..................................................................................3(二)HSLA钢用药芯焊丝的发展趋势..............................................................4(三)HSLA钢用药芯焊丝的所面临的问题......................................................5结语.........................................................................................................................6第1页共8页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第1页共8页舰船高强低合金钢用药芯焊丝的进展高强度低合金钢(HSLA-65/80/100/115),正逐渐替代HY系列钢,成为美国舰艇结构及关键构件的主体材料。例如,美国的“提康德罗加”级巡洋舰、“阿里.伯克”级新型导弹驱逐舰和“尼米兹”级核动力航母的某些结构及“黄峰”级两栖攻击登陆舰的主要结构,均采用了HSLA-80钢;美国先进的攻击型核潜艇的非耐压壳体和航母舰体则采用HSLA-100钢,如1993年下水的CVN-74“斯坦尼斯”号航母上就大量使用了厚度从15.9到25.4mm的HSLA-100钢,HSLA-65/115已经获准用于新型航空母舰(CVN78)建造。据公开资料,美国航空母舰,其主壳体使用的是DH-36钢和HSLA-65钢;飞行甲板、防护装甲材料,早先采用HY-80/100钢,目前则采用不需预热或预热温度较低的HSLA-80/100钢。最近为CVN21航空母舰研制了强度韧性比HSLA-100钢更高的10Ni钢与HSLA-115钢,这两种钢将分别用于防弹板和飞行甲板及舰桥,以减轻新型航空母舰CVN-21的舰体重量。药芯焊丝,较之其它焊接材料,熔敷率高,焊接速度快,并可以进行全位置焊接,这对于垂直、仰角、弯曲焊缝较多的造船来说,是极为重要的。1979年之前,药芯焊丝的主流规格为φ3.2mm,主要作为堆焊材料使用;1979年~1985年,焊剂型药芯焊丝研制成功,主流规格为φ1.2mm,这使得焊接效率显著提高,并降低了焊接成本;1985年,金属粉型药芯焊丝研制成功,并用于490MPa、590MPa高强度结构钢的焊接,在舰船中得到广泛使用。日本焊接材料市场调研结果表明,药芯焊丝在船舶和海洋工程领域应用最广,其市场份额已经从2001年的60%,上升到了2009年的75%。然而,HSLA系列钢的焊接,因为市场上没有配套的焊接材料,只好采用焊接HY系列钢的焊材:ER100S、ER110S和ER120S焊材。这些焊材的碳含量超过了0.05%,在焊接时需要进行预热,不能充分发挥HSLA系列钢的不预热或低预热性能。因而,美国海军依据舰艇发展需求,在1990s年代,提出了研制HSLA-80/100钢配套的焊接材料研究的短期、中期和长期计划,其中包括实心焊丝和药芯焊丝的研制与鉴定。有鉴于此,本课题开展HSLA钢用药芯焊丝的情报调研,以掌握美国舰船用高强度低合金系列钢用药芯焊丝的进展状况。(一)HSLA钢用药芯焊丝的发展现状美国海军现用的HSLA系列钢中,以HSLA-80/100研发较早,配套焊接材料研究较多;HSLA-65强度级别较低,焊接性能优异,其配套药芯焊丝已经纳入美国军用标准;只有HSLA-115钢用药芯焊丝,第二阶段的鉴定工作仍在进行之中。1.HSLA-65钢用药芯焊丝2006.5.8美国Horbart兄弟公司研制成功了一种Tri-MarkTM-71HYN气体保护药芯焊丝,是率先获得美国海军“HYN”认证的药芯焊丝,用于焊接HSLA-第2页共8页第1页共8页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第2页共8页65高强度钢的焊接,其焊缝...