1 前言

焊接结构件发生脆性裂纹，有可能导致大型事故，因此在焊接设计、施工时需要细心注意。尤其是，采用超厚钢板的大型集装箱船其舱口侧围板位于船体中央截面的最上部，是强度方面最重要的构件之一，因此，从焊接部的初始缺陷开始，由于波浪载荷引发的疲劳裂纹，不仅不允许发生脆性裂纹，而且还要求具有一旦发生时停止脆性裂纹传播的性能（止裂性能）。本文介绍了大型集装箱船的脆性裂纹停止传播技术案例。

2 大型集装箱船脆性裂纹传播停止技术

2.1 利用结构不连续的“结构止裂设计”

由使用超厚钢板舱口侧围板和上甲板组成T型接头的焊接，采用不开坡口的角焊或部分熔透焊施工。结构止裂设计是利用舱口侧围板和上甲板的T型接头部存在非熔接部来停止脆性裂纹传播的方法。脆性裂纹停止被认为是由于非熔敷部物理上限制了脆性裂纹的传播路径，释放了裂纹传播的驱动力，通过大型实验验证了效果。通过适当地控制焊接部的非熔敷部宽度和角焊的焊脚长度，即使是通常使用的船体用钢板也能够停止脆性裂纹。关于该技术，特别重要的是由非熔敷部限制脆性裂纹传播路径所需的焊接金属部的特性。即，通过根据板厚及角焊的焊脚长度适当地调节角焊金属的韧性，能够使脆性裂纹在角焊金属部中断。

结构止裂设计重点放在释放船体焊接结构所具有的T接头非熔敷部的脆性裂纹传播的驱动力，可使用普通钢板和具有适当低温韧性的焊接材料，是使脆性裂纹停止的合理设计方法。本技术以14000TEU大型集装箱船为主，至今已应用于20艘以上。预计今后还将适用于世界最大级别24000TEU级的超大型集装箱船。采用本技术，可以在舱口侧围板中应用焊接性特别处理的高强度钢板，通过高效率焊接，为降低建造成本作出了贡献。本技术还能够适用比以往更厚的高强度超厚钢板，这也有助于船体大型化，增加货物装载量，以及通过船整体的轻量化来改善燃油效率。

2.2 利用超厚高止裂钢板的“材料止裂设计”

在材料止裂设计时，采取移动对接焊（焊接线不连续）等结构措施，一旦从焊接部发生的脆性裂纹向钢板母材进入的可能性，可将脆性裂纹传播停止性能优异的超厚钢板配置在舱口围板和上甲板，以停止脆性裂纹传播。

作为提高超厚钢板止裂性能的方法，可确保超厚焊接结构体安全性，是通过织构控制提高板厚中央部止裂性能的重要方法。根据本项技术开发的超厚高止裂钢板被国际上很多大型集装箱船采用。（魏英杰）