S355G2+N是一种符合欧洲标准EN 10225:2009的高强度可焊接结构钢,交货状态为正火或正火轧制,具备优异的低温韧性(-20℃冲击功≥50J),广泛应用于海洋工程、海上平台及跨海桥梁等严苛环境结构件。
S:Structural Steel,表示结构钢;
355:在室温下最小屈服强度为355MPa(厚度≤16mm时);
G2:表示该钢种为固定海上结构用钢,且要求在-20℃下进行冲击试验,冲击功≥50J;
+N:表示交货状态为正火(Normalizing)或正火轧制(Normalized Rolling),通过控制轧制和热处理细化晶粒,提升综合性能。
密度:7.85 g/cm³
弹性模量:约210 GPa
热膨胀系数:约12×10⁻⁶/℃(20–100℃)
热导率:约50 W/(m·K)
屈服强度(ReH):
厚度 ≤16mm:≥355 MPa
厚度 16–25mm:≥345 MPa
抗拉强度(Rm):470–630 MPa(部分标准为450–680 MPa)
断后伸长率(A):≥22%(Lo=50mm)
低温冲击韧性:-20℃时V型缺口冲击功≥50J(KV2)
S355G2+N为低合金高强度钢,化学成分严格控制以确保强度、韧性和焊接性:
元素 | 含量(质量分数,%) | 作用说明 |
---|---|---|
C | ≤0.20% | 控制碳当量,保障焊接性 |
Si | ≤0.50% | 脱氧剂,提高强度 |
Mn | 0.90–1.65% | 提高强度与韧性,改善淬透性 |
P | ≤0.035% | 杂质,限制以减少冷脆性 |
S | ≤0.030% | 杂质,限制以减少热裂风险 |
Cu | ≤0.35% | 提高耐大气腐蚀性 |
Cr | ≤0.30% | 增强硬度与耐腐蚀性 |
Ni | ≤0.50% | 改善低温韧性 |
Mo | ≤0.10% | 提高强度与高温性能 |
Nb | ≤0.06% | 细化晶粒,提高强韧性 |
V | ≤0.12% | 沉淀强化,提高强度 |
Ti | ≤0.03% | 固定氮,抑制晶粒长大 |
Al | ≥0.02% | 强脱氧剂,细化晶粒 |
N | ≤0.015% | 控制氮化物析出 |
S355G2+N专为海洋与离岸工程设计,适用于高载荷、高腐蚀、低温环境下的焊接结构:
海洋工程:海上采油平台、导管架、桩基、浮式结构;
离岸风电:风力发电塔筒、基础支撑结构;
跨海桥梁:主梁、桥墩、连接节点;
港口与码头设备:起重机械、装卸平台;
船舶结构:甲板、舱壁、船体加强件;
信号灯塔与海洋观测平台等长期暴露于盐雾环境的设施。
生产工艺流程:
冶炼:采用电炉或转炉冶炼,经LF炉精炼与VD真空脱气,降低气体与夹杂物含量;
连铸:生产高纯净度钢坯;
加热:均热炉加热至1200–1250℃,确保温度均匀;
轧制:采用控轧控冷(TMCP)或正火轧制工艺,细化晶粒;
热处理:以正火(N)或正火轧制状态交货,优化组织均匀性;
检验:
无损检测:超声波探伤(UT),可按EN 10160分级(如S2:E2);
力学性能测试:拉伸、弯曲、-20℃夏比冲击试验;
化学分析:光谱分析验证成分;
Z向性能:可选Z15、Z25、Z35级抗层状撕裂试验。
标准体系 | 对应或相近牌号 | 说明 |
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欧洲标准(EN) | S355J2+N、S355NL、S355G1+N | 同属S355强度级别,G2+N专用于海洋结构,低温韧性要求更高(-20℃≥50J);J2+N为通用结构钢,冲击要求≥27J;NL为-50℃低温钢。 |
美国标准(ASTM) | ASTM A572 Gr.50、ASTM A709 Gr.50 | 屈服强度相近(≥345MPa),但低温韧性与焊接性要求低于S355G2+N,不专用于海洋工程。 |
日本标准(JIS) | SM490YB、SM570 | SM490系列抗拉强度接近,但冲击韧性要求较低;SM570强度更高,但未针对海洋环境优化。 |
中国标准(GB) | Q355D、Q355E | 力学性能相近,Q355E低温韧性较好(-40℃≥34J),但无专门海洋结构标准,需通过技术协议满足EN 10225要求。 |
注:S355G2+N性能优于通用结构钢,尤其在-20℃冲击韧性(≥50J)和耐腐蚀合金设计上更具优势。
S355G2+N钢板最早出现在 欧洲标准 EN 10225:2001《焊接海上结构用可焊接细晶粒结构钢》中。
该标准于 2009年被修订为 EN 10225:2009,取代了2001版,进一步完善了化学成分、力学性能、检验要求及Z向性能规定,成为当前全球海洋工程领域广泛采用的技术依据。
因此,S355G2+N的规范化应用始于 EN 10225:2001,并在 EN 10225:2009 中得到全面优化与推广。