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住友金屬工業(yè)開發(fā)出焊接部位疲勞強度更高的高張力鋼板
2008-03-27 14:43:59
住友金屬工業(yè)開發(fā)出了焊接部位的疲勞強度更高的“FCA-W鋼”。是對抗疲勞特性出色的高張力厚鋼板“FCA鋼”進一步改進而成。目前已決定在川崎造船建造的LNG船上采用。

  疲勞的發(fā)生過程是:首先產(chǎn)生細小的疲勞龜裂,然后這些龜裂逐漸擴大。因此,在鋼結(jié)構(gòu)物的疲勞設計中,通常將重點放在防止疲勞龜裂的發(fā)生上。與此不同,該公司2001年開發(fā)的FCA鋼的特點是通過抑制已發(fā)生的疲勞龜裂的擴大,來達到抗疲勞破壞的效果。新開發(fā)的FCA-W鋼能夠進一步抑制焊接部位發(fā)生的疲勞龜裂。

  具體來說,川崎造船將使用FCA-W鋼作為LNG船艙蓋及上甲板的焊接部位、艙蓋殼板,液艙蓋上甲板內(nèi)側(cè)的加強構(gòu)件(圖)。這些部位位于船體中央位置,最大程度地承擔著船體縱向彎曲的負荷。以前,為了確保一定的疲勞強度而采用的做法是:增加板厚、加裝加強構(gòu)件、或者為了避免應力集中而采用磨削加工。

  而采用FCA-W鋼時,無需增加厚度或者進行加強,即可獲得一定的疲勞強度。據(jù)日本海事協(xié)會的評測,采用FCA-W鋼部位的疲勞壽命達到以往鋼材的約2倍以上。這樣,在延長采用FCA-W鋼部位的壽命的基礎上,還可通過船體的輕型化來提高燃效。另外,由于可省略磨削加工等工序,因此還可降低成本。

圖:“FCA-W鋼”的采用部位(日本海事協(xié)會用于計算的數(shù)據(jù))。艙蓋抗拒波浪造成的船體縱向彎曲變形,結(jié)果使得艙蓋及上甲板的焊接部位承受強大的應力。這一應力隨著波浪反復出現(xiàn)巨大變動,從而影響疲勞壽命。
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