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船体结构用钢板是用于制造远洋、沿海和内河航区船舶船体、甲板等的钢板。船舶工作条件较恶劣,特别是在大风浪时受力状态极为复杂,承受着转大的冲击和交变负荷,有的还要在低温地区航行;船舶外壳要受到海水的化学腐蚀、电化学腐浊以及海生物、生物的腐蚀作用。特别是船舶的龙骨、水线部位、主甲板边板、船尾部位受到的腐蚀更为严重,船舶形状及其加工方法很复杂,在制造过程中,钢板需经放样、成型(剪裁、冷弯、热弯、水火弯板等)、焊接、矫正、分段焊接、整体装配等工艺操作。对般体用钢关键性的性能要求是必须有良好的韧性。此外,还要求具有较高的强度,良好的咐蚀性能、焊接性能、加工成型性能以及良好的表面质量。为了保证船体结构用钢的质量,提高材料韧性,其化学成分的突出特点是锰碳比较高,一般要求Mn/C在2.5以上,对碳含量也有严格的要求,并应由船检部门认可的钢厂生产。
在西方工业革命推动下,钢铁和造船工业得到迅速发展。1847年,法国人兹尔发明了工字钢,当时的工字钢是用4个角钢和一块钢板焊接而成的,由于其力学性能优于角钢得到迅速的发展。两年后,兹尔采用二辊轧制方法轧出了4个规格的工字钢,高度在100-178mm,长度大于6m,大幅度提高了钢梁的生产效率;很快又生产出了高度为80-600mm的工字钢,高宽比为1/2~1/3,斜度8%~17%。由于工字钢腿部窄小,不适合做承受纵向弯曲的柱型或桩型建筑构件,而要用二辊或三辊轧机生产宽腿无斜度的工字钢,比生产窄腿有斜度的工字钢要困难得多。于是在1850~1860年间,在美国发明了 轧机,为轧制平行腿的钢梁创造了条件。1880年具有多机座的 轧机相继在德国和美国问世。 轧机的发明,为轧制宽腿无斜度的工字钢创造了条件。
然而,1897年 Henry Grey等人在研究报告中指出:从理论上讲H型钢是能够在 机架上轧制的,但仅采用一架 轧机是不能同时解决H型钢腿部宽展和腿尖加工问题的,必须有一架轧边机与 轧机连轧才能解决问题,即在实际生产中应该再增加一台辊轧边机来控制翼缘的宽展,即轧制H型钢翼缘的边部。这一研究成果极大地推动了H型钢生产的发展。
然而,1897年 Henry Grey等人在研究报告中指出:从理论上讲H型钢是能够在 机架上轧制的,但仅采用一架 轧机是不能同时解决H型钢腿部宽展和腿尖加工问题的,必须有一架轧边机与 轧机连轧才能解决问题,即在实际生产中应该再增加一台辊轧边机来控制翼缘的宽展,即轧制H型钢翼缘的边部。这一研究成果极大地推动了H型钢生产的发展。
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