JFE开发超大型集装箱船用高强度钢的设计和焊接技术

JFE钢铁公司日前宣布，该公司联合日本联合造船公司（JMU）开发出可确保超大型集装箱船止裂性能的“结构止裂设计技术”和提高焊接效率的“窄坡口弧焊技术”，此两项技术已应用于14000TEU级超大型集装箱船。此外，JFE钢铁公司又独立开发了“超窄坡口弧焊技术”。

近年来，为了提高运输效率，集装箱船日益大型化。与之相应，对钢板的大厚度、高强度以及高止裂性的要求也日益提高。因此，JFE钢铁联合JMU，共同开发了“结构止裂设计技术”。灵活利用了作为焊接结构物的船体的特点，用结构来提高船体的止裂性能。在采用角焊的船体大量部位，通过在焊接部位设定和施工方法上下功夫，可终止裂纹的发展。这样，采用比传统上厚度大且强度高的钢板的大型集装箱安全性以及航行稳定性可进一步提高，有利于船体大型化从而增加货物搭载量，同时可实现船体轻量化从而提高燃油效率等。

另一项联合JMU开发的“窄坡口弧焊技术”，是在对焊部位利用JFE钢铁公司的J-STAR®焊接技术，对大厚度钢板进行高效焊接的技术。J-STAR®是JFE钢铁独有的CO2气体保护弧焊技术，具有焊接时飞溅的火花、烟雾少（图1）、焊接表面的氧化物（焊渣）剥离性好、弧指向性良好等特点。所谓坡口，是指在钢板对焊时为了使熔融金属充分熔透而加工出的斜向切出的沟槽，板厚越大，坡口截面积越大，焊接工作量相应增加。因此，采用焊接时飞溅火花少且弧指向性好的J-STAR®焊接技术，使坡口截面积缩小到原来的2/3。这样，即使大板厚的钢板，也不必增加焊接工作量，可大幅提高船体制作效率。

此外，JFE钢铁公司独立开发的“超窄坡口弧焊技术”是在“窄坡口弧焊技术”的基础上进一步发展起来的。不仅利用J-STAR®焊接技术，还通过优化焊嘴结构，进一步使坡口截面积减小至1/3。这样，不仅可大幅提高焊接施工效率，还可将焊接热对钢板的损害控制到最低。