 一、什么是高锰钢？ LNG储罐用高锰钢—是一种锰含量在22-25%之间的一种合金钢，具有良好的耐低温性和较高的耐磨强度，相比传统LNG储罐材料有更加明显的经济效益，是十几年来韩国致力于研发的LNG储罐用材料新宠。 二、 LNG储罐用钢种及其优缺点简析 大型LNG燃料储罐是环保燃料动力船以及整个LNG产业链的核心设备，技术标准极为严苛，且造价昂贵。LNG通常在-163℃超低温环境条件下储存、运输，《国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则》简称“IGC规则”，规定的可用于LNG建造的4种低温材料包括：铝合金钢、奥氏体不锈钢、奥氏体Fe-Ni合金钢（也称殷瓦钢）和9%Ni钢（详见表1），而目前LNG燃料储罐最常用、使用最广泛的是9%Ni钢。但缺点是价格仍较高、加工程序繁琐、强度相对偏低，而且产品中镍含量较高，近年来镍价持续上涨，产品成本大幅提高。 表1 “IGC规则”中可用于LNG建造的4种低温材料  2.1 常用LNG材料与新型高锰钢强度对比（详见下图）   说明：① 新型高锰钢母材强度最高，9%Ni钢次之，其它较低。② 新型高锰钢焊材强度与9%Ni钢相当。 2.2 常用LNG材料与新型高锰钢低温韧性对比（详见下图）   说明：新型高锰钢低温韧性及CTOD值与9%Ni钢相近。 2.3 新型高锰钢与常用LNG材料经济性对比（详见下图）  由此可以预见，集高强度、高韧性、低成本等众多优势于一身的超低温高锰钢在未来LNG燃料储罐及液氨、液氢、甲醇等环保替代燃料储罐市场有着十分广阔的应用前景。 三、高锰钢的成分及性能要求 化学成分 (ASTM Draft)  机械性能 ● 晶体结构：面心立方晶格 (γ-Fe) ● 许用温度＞-196℃ ● 屈服强度＞400MPa (58ksi) ● 抗拉强度：800~970MPa (116-141ksi) ● 夏比V型缺口冲击试验＞41J at -196℃(-320℉) 四、京群高锰钢配套焊材简介 近年来京群致力于LNG储罐用高锰钢配套焊材的研发，成功研发出了可与LNG储罐用高锰钢母材性能相匹配的焊材，具体性能见表2。 表2 京群高锰钢配套焊材熔敷金属机械性能  说明：高锰钢用金属粉芯埋弧焊丝采用配套高锰钢用焊剂GXR-200。 五、LNG储罐用高锰钢焊材焊接性及试样展示 5.1 高锰钢用焊材焊接性展示如下  图1-1 焊条(GER-HMA)平角焊脱渣后  图1-2 焊条(GER-HMA)仰角焊脱渣后 图1-3 焊条(GER-HMA)立上角焊脱渣前后 图2 金属粉芯埋弧(GCR-HMA-S)焊缝展示 5.2 高锰钢用焊条焊接接头试样展示如下 图3-1 平焊(1G)拉伸试样展示 图3-2 立焊(3G)拉伸试样展示 图4-1 平焊(1G) 弯曲试样展示 图4-2 立焊(3G) 弯曲试样展示 说明：高锰钢用焊条1G和3G位置焊接，面弯、背弯弯曲试样均无裂纹，抗裂性良好。 据悉京群高锰钢用手焊条和金属粉芯埋弧焊丝已送样多家客户测试。 |
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