低温环境下的锚链性能和选用标准

发布时间：2022-01-01 06:13

　　随着极地航道和油气资源的开发,造船和海工行业开始更多地关注现有装备在极地低温条件下的使用性能。锚链是船舶和平台定位用的重要组件,在使用过程中不可避免会暴露在冰冷海水和极地寒冷的空气中,有时甚至会受到浮冰冲击。钢铁材料的性能会受到低温的影响,从而产生脆化并降低可靠性。文章研究了不同等级的锚链（包括系泊链）材料在低温下的拉伸和冲击性能,并结合现有船级社规范中关于低温环境使用的材料和锚链的要求,对此类条件下锚链的设计和选用提出了参考。 

【文章来源】：船舶标准化工程师. 2020,53(03)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

锚链取样示意图

拉伸试验温度为20℃、-40℃和-70℃。整体来看，锚链的抗拉强度在低温时比常温略高（图2），而延伸率则随温度降低表现出下降的趋势（图3），但是幅度均不超过20%。并且-70℃时的各项指标仍满足规范中对于常温试验的要求。另外，焊缝一侧的整体情况和母材类似，考虑到船级社规范并不要求考核焊口拉伸性能，因此这方面数据仅供参考。图3 不同等级锚链母材延伸率和温度的关系

图2 不同等级锚链母材抗拉强度和温度的关系影响锚链低温性能的主要因素是韧性，而冲击吸收功是直观反映材料韧性的重要指标。为了研究不同锚链在低温下的韧性，开展了-20℃、-40℃和-60℃条件下的V型缺口冲击试验。锚链的材料主要是低合金钢，在常温下表现出较好的强韧性配合，冲击值往往达到100J以上；而焊缝部分因为闪光焊接时发生熔化和再结晶，其冲击韧性一般低于母材。从图4和图5可以看出，不同等级锚链母材和焊缝的冲击韧性都随温度降低而下降。其中R4和R5母材的下降幅度较小，表明该材料具有较低的韧脆转变温度和较好的低温韧性；而焊缝区域下降较快，但到-60℃时仍有50J以上，高于船级社规范中-20℃的指标。R3材料和M3接近，二者合金含量相差不超过20%，力学性能要求也基本一致。从图4可以看出，二者的冲击韧性都表现出一定的低温敏感性，脆性转变温度介于-20℃～-40℃。其中R3在-20℃表现较好，但温度降低时冲击下降幅度较大；M3整体综合性能低于R3。


本文编号：3561781