S355G3+N是一種高強(qiáng)度、高韌性海洋工程用鋼板,其牌號(hào)遵循歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EN)的鋼材命名體系,廣泛應(yīng)用于海上平臺(tái)、海洋風(fēng)電基礎(chǔ)、船舶結(jié)構(gòu)及海底管線等嚴(yán)苛服役環(huán)境下的焊接結(jié)構(gòu)。名稱中的“S”代表“Structural steel”(結(jié)構(gòu)鋼),表明其用于承重結(jié)構(gòu);“355”表示鋼材在室溫下的最小屈服強(qiáng)度為355 MPa;“G3”為鋼材的質(zhì)量等級(jí),屬于熱機(jī)械軋制(Thermo-Mechanically Rolled, TMCP)或正火軋制(Normalized Rolled)的細(xì)晶粒鋼,且需滿足嚴(yán)格的低溫韌性要求;具體而言,“G3”等級(jí)要求在-40°C條件下進(jìn)行夏比V型缺口沖擊試驗(yàn),三個(gè)試樣平均沖擊功不低于47 J,單個(gè)試樣不低于35 J,表現(xiàn)出優(yōu)異的抗脆性斷裂能力;后綴“+N”表示鋼材的交貨狀態(tài)為正火(Normalized)或正火軋制(Normalized Rolled),即鋼材在受控溫度下加熱至奧氏體化區(qū)域后,在空氣中均勻冷卻,以獲得均勻細(xì)小的鐵素體-珠光體組織,從而顯著提高材料的韌性、均勻性和焊接性能。
S355G3+N鋼板的主要特點(diǎn)是高強(qiáng)度、卓越的低溫韌性和良好的焊接性能。其化學(xué)成分以碳、錳為基礎(chǔ),并添加微量的鈮、釩、鈦等合金元素,通過(guò)細(xì)晶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化機(jī)制提升強(qiáng)度。正火處理細(xì)化了晶粒,改善了組織均勻性,有效減少了內(nèi)部殘余應(yīng)力,增強(qiáng)了鋼材在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的抗疲勞和抗層狀撕裂能力。該鋼種的抗拉強(qiáng)度范圍為470–630 MPa,延伸率(A5)≥22%,具備良好的塑性和成型性能。其在-40°C下的高沖擊韌性使其特別適用于寒冷海域或冬季低溫環(huán)境中的海洋工程結(jié)構(gòu),能有效防止低溫脆斷,保障結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期安全運(yùn)行。此外,S355G3+N的碳當(dāng)量(CEV)控制嚴(yán)格,焊接性能優(yōu)良,通常無(wú)需預(yù)熱或僅需低預(yù)熱即可進(jìn)行焊接,適用于多種焊接工藝。
S355G3+N鋼板廣泛用于固定式海上平臺(tái)的導(dǎo)管架、海洋風(fēng)電單樁基礎(chǔ)、過(guò)渡段、套籠及船舶關(guān)鍵承力部件。相比普通結(jié)構(gòu)鋼,其更高的強(qiáng)度和韌性可顯著減輕結(jié)構(gòu)重量,提高承載效率,延長(zhǎng)使用壽命。
目前,S355G3+N鋼板執(zhí)行的最新標(biāo)準(zhǔn)為歐洲標(biāo)準(zhǔn) EN 10225:2023《焊接結(jié)構(gòu)用可焊接結(jié)構(gòu)鋼 鍛造和軋制產(chǎn)品》。該標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)門(mén)針對(duì)近海和海洋工程結(jié)構(gòu),詳細(xì)規(guī)定了鋼材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、沖擊韌性、制造工藝、無(wú)損檢測(cè)及檢驗(yàn)規(guī)則,是海洋工程設(shè)計(jì)與建造的重要技術(shù)依據(jù)。因其優(yōu)異的綜合性能,S355G3+N已成為現(xiàn)代海洋工程中不可或缺的關(guān)鍵材料。
