大热输入焊接高性能海上风力发电用钢的研发及力学性能
2021-06-08刘自成董中波
理化检验(物理分册) 2021年5期
胡 战, 刘自成, 董中波
(宝钢湛江钢铁有限公司, 湛江 524072)
海上风力发电具有海风资源稳定和电功率高的特点,近期在世界各地快速发展。中国海岸线超过18 000 km,岛屿超过6 000个,海上风能资源较为丰富,发展海上风力发电(以下简称风电)条件相对优越[1-2]。此外,相比陆上风电,海上风电产能较高,且受社会因素干扰较少,具有更显著的优势和开发前景。
现阶段我国海上风电用钢主要采用海洋工程用结构钢,参考的标准为GB 712-2011《船舶及海洋工程用结构钢》,牌号为DH36和EH36,交货状态为正火态。DH36和EH36钢板的碳含量和碳当量较高,但正火态钢板的强韧性、强塑性匹配及焊接性与国外一流钢厂采用热机械控制工艺(TMCP)生产的钢板力学性能相比还存在较大差距,且焊接热输入一般在50 kJ·cm-1及以下,在大热输入(热输入大于50 kJ·cm-1)焊接情况下,焊接接头的力学性能(如韧性、耐疲劳性能、止裂性能 )会明显下降,甚至会低于母材的。
国际上,21世纪以来,特别是随着TMCP技术及装备的快速发展,以德国与日本为代表的国外一流中厚板厂开始采用TMCP生产低碳含量、低碳当量及可大热输入焊接的高性能海上风电用钢[3-4]。
鉴于我国海上风电起步较晚,用钢的设计理念与制造工艺技术远远落后于国外一流厚板厂,为助推我国海上风电行业的健康、持续发展,成功研发了新一代可大热输入焊接的高性能海上风电用钢。笔者讨论了高性能海上风电用钢的开发机理、标准要求及生产工艺,并对试制的EH36钢板进行了一系列性能检验及分析。……
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