指導性文件

GUIDANCENOTES

GD02-2024

中國船級社

船用高強度鋼厚板應用指南

2024

2024年7月1日生效

北京

第1章通則

1.1適用范圍

1.1.1本指南適用于EH47高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼的認可和檢驗，給出最小規(guī)定屈服強度為460N/mm2

船體結(jié)構(gòu)用高強度鋼的要求。

1.1.2本指南適用于具有止裂性能的EH36/EH40/EH47高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼的認可和檢驗，給出最小

規(guī)定屈服強度為355N/mm2、390N/mm2和460N/mm2的止裂鋼的要求。

1.1.3本指南給出集裝箱船上甲板區(qū)域縱向構(gòu)件使用高強度船體結(jié)構(gòu)用特厚鋼板的止裂措施。

1.2術(shù)語與定義

1.2.1本指南采用的術(shù)語定義如下：

（1）特厚鋼板―系指厚度大于50mm但不大于100mm的鋼板。

（2）EH47鋼―系指最小規(guī)定屈服強度為460N/mm2的EH級船體結(jié)構(gòu)用高強度鋼。

（3）止裂鋼（BCA鋼）—系指經(jīng)過止裂韌性Kca或止裂溫度CAT測量具有特定脆性裂紋止裂性能

的鋼板，分為BCA1和BCA2兩個止裂韌性等級。

（4）集裝箱船上甲板區(qū)域―包括集裝箱船上甲板板、艙口圍側(cè)板、艙口圍頂板和與它們連接的縱向

構(gòu)件。

第1頁

第2章EH47鋼

2.1一般要求

2.1.1本章規(guī)定了最小規(guī)定屈服強度為460N/mm2船體結(jié)構(gòu)用高強度EH47鋼的要求。

2.1.2EH47鋼可用于集裝箱船上甲板區(qū)域縱向結(jié)構(gòu)構(gòu)件（如艙口圍側(cè)板、艙口圍頂板和與它們連接的

縱向構(gòu)件等）。其他船體結(jié)構(gòu)應用EH47鋼由CCS特別考慮。

2.1.3本章給出用于集裝箱船上甲板板和艙口圍板，厚度大于等于50mm但不大于100mm的EH47鋼

要求。對本厚度范圍以外的EH47鋼，由CCS特別考慮。

2.1.4除本指南另有規(guī)定外，EH47鋼應滿足CCS《材料與焊接規(guī)范》第1篇第3章第3節(jié)高強度船體

結(jié)構(gòu)用鋼和CCS《船用軋制鋼材產(chǎn)品檢驗指南》（W01）EH級高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼的相關(guān)要求。

2.2EH47鋼的技術(shù)條件

2.2.1EH47鋼的化學成分和脫氧方法應滿足表2.2.1的要求。

不要求止裂性能的EH47鋼的化學成分和脫氧方法表2.2.1

等級EH47

脫氧方法鎮(zhèn)靜和細晶處理

化學成分%(熔煉分析)⑥⑦

Cmax.0.18

Mn0.90–2.00

Simax.0.55

Pmax.0.020

Smax.0.020

Al(酸溶min)0.015①②

Nb0.02–0.05②③

V0.05–0.10②③

Timax.0.02②③

Cumax.0.35

Crmax.0.25

Nimax.1.0

Momax.0.08

Ceqmax.(4)0.49

Pcmmax.(5)0.22

①當采用總鋁含量來代替酸溶鋁含量的要求時，總鋁含量應不小于0.020%。

②當Al、Nb、V單獨加入時，其含量應不低于表列下限值；若混合加入兩種及以上細化晶粒元素時，表中對單一元素含量

的下限規(guī)定不適用。

③Nb、V和Ti的總量應不大于0.12％。

④碳當量應按下式計算：

MnCrMoVNiCu

CeqC(%)

6515

⑤冷裂紋敏感指數(shù)應按下式計算：

第2頁

SiMnCuNiCrMoV

Pcm=C++++++++5B(%)

30202060201510

⑥如有經(jīng)CCS批準，在鋼材冶煉過程中有意添加的任何其他元素，應在材料質(zhì)量證明書上注明。

⑦經(jīng)CCS批準，允許化學成分與表中規(guī)定有所偏差。

2.2.2EH47鋼的交貨狀態(tài)和力學性能應滿足表2.2.2的要求。

EH47鋼的交貨狀態(tài)和力學性能①表2.2.2

屈服強度伸長率夏比V型缺口沖擊試驗

抗拉強度

ReHA5平均沖擊功不小于(J)

交貨狀態(tài)鋼材等級Rm

不小于不小于試驗溫度(℃)50≤t≤7070＜t≤8585＜t≤100

(N/mm2)

(N/mm2)(%)縱向縱向縱向

TMCP②EH47460570～72017-40536475

t為鋼板厚度，mm。

注：①具有止裂性能的EH47鋼還應滿足本指南第3章的要求。

②其他交貨狀態(tài)由CCS特別考慮。

2.3EH47鋼的工廠認可

2.3.1EH47鋼的工廠認可按照附件1要求進行。

2.4EH47鋼的焊接材料

2.4.1除本指南另有規(guī)定外，EH47鋼的焊接材料應滿足CCS《材料與焊接規(guī)范》第3篇第2章焊接材

料和CCS《焊接材料產(chǎn)品檢驗指南》（J01）的相關(guān)要求。

2.4.2焊接材料熔敷金屬的力學性能應滿足下表要求。

焊接材料熔敷金屬的力學性能表2.4.2

焊接材料級

力學性能夏比V型缺口沖擊試驗

別

伸長率不小

屈服強度不小于抗拉強度試驗溫度

于平均沖擊功不小于(J)

(N/mm2)(N/mm2)(°C)

(%)

3Y47-20

4Y47460570-72019-4064

5Y47-60

2.4.3對接焊焊材的力學性能應滿足下表要求。

焊接材料對接焊試驗的力學性能表2.4.3

焊接材料級抗拉強度彎曲試驗夏比V型缺口沖擊試驗

第3頁

別(N/mm2)D

t

比:試驗溫度(°C)平均沖擊功不小于(J)

3Y47-20

4Y47570-7204-4064

5Y47-60

注：彎曲角度120°，試驗后試樣表面上任何方向應不出現(xiàn)長度超過3㎜的開口缺陷。

2.4.4EH47焊接材料擴散氫含量應為H5或者H10級別。

2.5EH47鋼的焊接工藝評定試驗

2.5.1除本指南另有規(guī)定外，認可試驗項目、試驗方法和驗收標準應滿足CCS《材料與焊接規(guī)范》第3

篇第3章的相關(guān)要求。

2.5.2EH47鋼認可焊接工藝適用范圍按照CCS《材料與焊接規(guī)范》第3篇第3章的要求，但母材僅能

覆蓋EH47。

2.5.3沖擊試驗試樣數(shù)量和取樣位置應按CCS《材料與焊接規(guī)范》第3篇第3章第2節(jié)的規(guī)定進行，在

-20℃條件下沖擊功應達到64J。

2.5.4硬度試驗按照CCS《材料與焊接規(guī)范》第3篇第1章第2節(jié)的要求，HV10值應不高于350。除

CCS《材料與焊接規(guī)范》第3篇第1章第2節(jié)要求的測量點外，還應包括厚度中心位置的測量點。

2.5.5橫向拉伸試驗的抗拉強度應不低于570N/mm2。

2.5.6可要求進行CTOD試驗（焊縫中心和粗晶區(qū)）或深缺口試驗。CTOD試驗方法按照CCS《材料

與焊接規(guī)范》第1篇第2章第8節(jié)規(guī)定，試驗溫度為-10℃。建議平均值不低于0.15mm。

2.5.7彎曲試驗壓頭直徑D=5t（t為試樣厚度），彎曲角度180°。

2.5.8焊縫斷面宏觀檢驗應顯示焊縫成形良好，焊縫完全焊透，無裂紋和未熔合缺陷。

2.6EH47鋼的焊接

2.6.1從事EH47鋼焊接的焊工應持有CCS頒發(fā)或接受的焊工證書。

2.6.2定位焊或焊縫修補時，焊道應不短于50mm。當材料的Pcm小于或等于0.19時，經(jīng)CCS認可可

采用不短于25mm的短焊道。

2.6.3當環(huán)境溫度在5℃或以下時，應預熱至50℃或以上。如在環(huán)境溫度5℃以下但高于0℃，且材料

的Pcm小于或等于0.19時，預熱情況可由CCS特別考慮。

2.6.4EH47鋼應按照表2.6.4選擇等級匹配的焊接材料進行焊接。

EH47鋼匹配的焊接材料表2.6.4

母材厚度

50mm≤t≤70mm70mm<t≤85mm85mm<t≤100mm

焊接材料3Y474Y475Y474Y475Y475Y47

2.6.5焊接結(jié)束后，應特別注意焊縫中不能留有有害缺陷。裝配碼板應完全去除，一般不留缺陷，或者

按CCS接受的方式進行處理。

2.6.6引、熄弧板和襯墊板所用鋼材應對焊縫不產(chǎn)生顯著影響，建議選用與母材相同或相近的材質(zhì)。

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第3章止裂鋼

3.1一般要求

3.1.1本章規(guī)定了止裂鋼的要求。

3.1.2止裂鋼指滿足本章要求的最小規(guī)定屈服強度為355N/mm2、390N/mm2和460N/mm2的船體結(jié)構(gòu)用

高強度鋼。

3.1.3止裂鋼應用于集裝箱船上甲板區(qū)域縱向結(jié)構(gòu)構(gòu)件（如艙口圍側(cè)板、上甲板板、艙口圍頂板和與它

們連接的縱向構(gòu)件等）時應滿足本指南第4章的要求。

3.1.4止裂鋼的厚度范圍大于等于50mm但不大于100mm，如表3.2.2所示。

3.1.5除本指南另有規(guī)定外，止裂鋼應滿足CCS《材料與焊接規(guī)范》第１篇第３章第3節(jié)高強度船體結(jié)

構(gòu)用鋼和CCS《船用軋制鋼材產(chǎn)品檢驗指南》（W01）EH級高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼的相關(guān)要求。

3.2止裂鋼的技術(shù)條件

3.2.1止裂鋼的化學成分和脫氧方法應滿足表3.2.1的要求。

止裂鋼的化學成分和脫氧方法表3.2.1

等級EH36-BCAEH40-BCAEH47-BCA

脫氧方法鎮(zhèn)靜和細化晶粒處理

化學成分%①⑦⑧

(熔煉分析)

Cmax.0.180.18

Mn0.90–2.000.90–2.00

Simax.0.500.55

Pmax.0.0200.020

Smax.0.0200.020

Al(酸溶min)0.015②③0.015②③

Nb0.02–0.05③④0.02–0.05③④

V0.05–0.10③④0.05–0.10③④

Timax.0.02④0.02④

Cumax.0.500.50

Crmax.0.250.50

Nimax.2.02.0

Momax.0.080.08

Ceqmax.⑤0.470.490.55

Pcmmax.⑥-0.24

注：

①止裂鋼的化學成分應滿足本表要求，可以超出CCS《材料與焊接規(guī)范》第1篇第3章第3節(jié)和本指南第2章表

2.2.1中化學成分范圍。

②當采用總鋁含量來代替酸溶鋁含量的要求時，總鋁含量應不小于0.020%。

③當Al、Nb、V單獨加入時，其含量應不低于表中下限值；若混合加入兩種及以上細化晶粒元素時，表中對單一元素

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含量的下限規(guī)定不適用，但應滿足認可的技術(shù)條件。

④Nb、V和Ti的總量應不大于0.12％。

⑤碳當量應按下式計算：

MnCrMoVNiCu

CeqC(%)

6515

⑥冷裂紋敏感指數(shù)應按下式計算：

SiMnCuNiCrMoV

Pcm=C++++++++5B(%)

30202060201510

⑦如有經(jīng)CCS批準，在鋼材冶煉過程中有意添加的其他任何元素，應在材料質(zhì)量證明書上標明其含量。

⑧經(jīng)CCS批準，允許化學成分與表中規(guī)定有所偏差。

3.2.2止裂鋼應滿足表3.2.1和表3.2.2要求。同時，EH36和EH40力學性能應滿足CCS《材料與焊接

規(guī)范》第１篇第３章第3節(jié)高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼，EH47力學性能應滿足本指南第2章表2.2.2的要求。另

外，止裂鋼厚度中心的拉伸性能也應滿足要求。

止裂鋼的脆性裂紋止裂性能要求表3.2.2

厚度范圍止裂性能②⑥

鋼級后綴①

(mm)-10°C脆性裂紋止裂韌性值Kca(N/mm3/2)③④止裂溫度CAT(°C)④

BCA150≤t≤100≥6,000min.≤-10

BCA280＜t≤100⑦≥8,000min.⑤

注：①鋼級后綴為“BCA1”或“BCA2”（如EH40-BCA1,EH47-BCA1,EH47-BCA2等）。

②止裂鋼的止裂性能通過脆性裂紋止裂韌性Kca或止裂溫度（CAT）驗證。

③Kca值通過附件3規(guī)定的脆性裂紋止裂試驗獲得。

④CAT值通過本附件4規(guī)定的試驗方法獲得。

⑤相對應于Kca=8,000N/mm3/2的止裂鋼CAT值由CCS批準確定。

⑥用于產(chǎn)品出廠試驗（批量試驗）的小尺寸試驗方法應按照附件5經(jīng)CCS認可。

⑦低于80mm厚度的鋼板由CCS特別考慮。

3.2.3表3.2.2中規(guī)定的脆性裂紋止裂性能應按照CCS認可方法對鋼材進行評估（認可時按照附件3的

Kca試驗或按照附件4的CAT試驗，出廠檢驗時按照CCS認可的小尺寸試驗）。對于出廠檢驗，應從每一

塊鋼板（指“從單個鋼坯或鋼錠直接軋制成板材的軋制產(chǎn)品”）中取樣。

3.3止裂鋼的工廠認可

3.3.1止裂鋼的工廠認可按照附件2要求進行。

3.4止裂鋼的焊接工藝評定試驗

3.4.1已經(jīng)批準的非止裂鋼焊接工藝規(guī)程(WPS)可以適用于同級別帶“BCA1”或者“BCA2”后綴的止裂鋼，

除非熱輸入值超過50KJ/cm。

3.4.2對于具有止裂性能的EH36鋼和EH40鋼，焊接工藝評定試驗要求應滿足不帶“BCA1”或“BCA2”

后綴的相應鋼級的焊接工藝要求。

3.4.3對于具有止裂性能的EH47鋼，焊接接頭HV10值應不高于380，硬度測試按照CCS《材料與焊

接規(guī)范》第3篇規(guī)定，除CCS《材料與焊接規(guī)范》要求的測量點外，還應包括厚度中心位置的測量點。

EH47BCA鋼焊接工藝評定試驗的其他要求應滿足EH47鋼的焊接工藝要求。

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3.5止裂鋼的焊接

3.5.1止裂鋼的焊接（如相關(guān)的焊工資格、短焊道、預熱、焊接材料選擇等）應滿足同級別非止裂鋼（不

帶“BCA1”或“BCA2”后綴）的要求。

3.5.2引、熄弧板和襯墊板所用鋼材應對焊縫不產(chǎn)生顯著影響，建議選用與母材相同或相近的材質(zhì)。

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第4章高強度鋼特厚板在集裝箱船上的應用

4.1一般要求

4.1.1使用鋼級符合4.2所述和厚度符合4.3所述的特厚鋼板的集裝箱船應滿足本章要求。

4.1.2本章給出特厚鋼板用于縱向構(gòu)件時防止脆性斷裂的措施。

4.1.3本章規(guī)定適用集裝箱船特厚板防止裂紋啟裂和擴展的如下方法，4.5、4.6和4.7中措施的適用性

按照附件6的規(guī)定。

（1）建造期間的無損檢測，詳見4.5；

（2）交船后定期的無損檢測，詳見4.6；

（3）脆性止裂設計，詳見4.7。

4.1.4本章給出集裝箱船上甲板區(qū)域縱向構(gòu)件使用特厚鋼板的基本理念。

4.1.5對于本章，集裝箱船上甲板區(qū)域包括集裝箱船上甲板板、艙口圍側(cè)板、艙口圍頂板和與它們連接

的縱向構(gòu)件。

4.2鋼級

4.2.1本章適用于H36鋼、H40鋼和H47鋼中任一鋼級用于上甲板區(qū)域縱向構(gòu)件。H36鋼、H40鋼和

H47鋼系指最小規(guī)定屈服強度分別為355N/mm2、390N/mm2和460N/mm2的鋼材。

4.2.2當H47鋼用于上甲板區(qū)域縱向構(gòu)件時，H47鋼韌性等級應為第2章規(guī)定的EH47。

4.3厚度

4.3.1對于厚度大于50mm但不大于100mm的鋼板，應按4.5、4.6和4.7中規(guī)定措施，采取適當?shù)姆?/p>

止脆性裂紋啟裂和擴展的措施。

4.3.2對于厚度大于100mm的鋼板，防止脆性裂紋啟裂和擴展的措施應提交理論分析和超大尺寸試驗

結(jié)果，由CCS特別考慮。

4.4船體結(jié)構(gòu)（供設計用）

4.4.1最小規(guī)定屈服強度355N/mm2和390N/mm2的材料系數(shù)見CCS《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》第2篇。用

于船體梁強度評估的EH47鋼材料系數(shù)Ｋ=0.62。

4.4.2縱向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的疲勞評估應按照CCS《船體結(jié)構(gòu)疲勞強度指南》的相關(guān)要求進行。

4.4.3當特厚板用于船體結(jié)構(gòu)與舾裝件的連接時，邊緣應平滑過渡。

4.5建造階段的無損檢測（附件6中的措施1）

4.5.1如果附件6要求建造時進行無損檢測（NDT），則NDT應滿足4.5.2-4.5.4要求。如果使用4.9.1(2)(e)

所述衍射時差(TOFD)或者相控陣超聲檢測(PAUT)技術(shù)應滿足CCS《材料與焊接規(guī)范》的要求。

4.5.2應按CCS《材料與焊接規(guī)范》第3篇附錄1的要求對貨艙區(qū)域所有上部縱向構(gòu)件的分段對接焊縫

進行100%外觀檢查和100%超聲波檢測。上部縱向構(gòu)件包括內(nèi)殼/艙壁最頂部列板、舷側(cè)頂列板、主甲板、

艙口圍板、艙口圍板頂板及所有附連的縱向扶強材。這些構(gòu)件的定義見圖4.5.2。

第8頁

圖4.5.2上部縱向構(gòu)件

4.5.3超聲波檢測驗收標準不低于ISO11666的2級、ENISO11666的2級、CB/T3559的Ⅱ級、JISZ3060

Ⅱ級或其他等效標準的要求。

4.5.4如果要考慮防止脆性裂紋啟裂，可以調(diào)整驗收標準比上述要求更高，超聲波檢測工藝規(guī)程相應修

改為更高的靈敏度，由CCS特別考慮。

4.5.5如果使用4.9.1(2)(e)所述衍射時差(TOFD)或者相控陣超聲檢測(PAUT)技術(shù)應滿足CCS《材料與

焊接規(guī)范》第3篇附錄2的要求，衍射時差(TOFD)的驗收標準不低于ISO15626的1級，相控陣超聲檢測

(PAUT)驗收標準不低于ISO19285的2級。

4.6交船后定期的無損檢測（附件6中的措施2）

4.6.1當交船后需要進行定期無損檢測時，應符合4.6.2-4.6.4的規(guī)定。

①

4.6.2無損檢測工藝應滿足CCS《材料與焊接規(guī)范》第3篇附錄1的要求。

4.6.3每五年對貨艙區(qū)域所有上部縱向構(gòu)件的分段對接焊縫（見4.5.2）進行100%超聲波檢測。

4.6.4超聲波檢測驗收標準不低于ISO11666的2級、ENISO11666的2級、CB/T3559的Ⅱ級、JISZ3060

Ⅱ級或其他等效標準的要求。

4.6.5如果使用衍射時差(TOFD)或者相控陣超聲檢測(PAUT)技術(shù)，衍射時差(TOFD)的驗收標準不低

于ISO15626的1級，相控陣超聲檢測(PAUT)驗收標準不低于ISO19285的2級。

4.7脆性止裂設計（附件6中的措施3、4、5）

4.7.1當采用附件6中措施3、4和5，且上甲板板的鋼材等級不高于H40時，可使用本指南的止裂鋼。

4.7.2應在貨艙區(qū)域內(nèi)采取防止脆性裂紋擴展的措施。脆性裂紋止裂設計系指使用這些措施的設計。

4.7.3本指南中的措施一般適用于對接接頭，但應注意到裂紋的啟裂和擴展會偏離這些接頭，因此，應

根據(jù)4.8.1(b)(ii)考慮采取合適的措施。

4.7.4止裂鋼應滿足本指南第3章的要求。

①用于本指南時，CCS《材料與焊接規(guī)范》第3篇附錄1的要求適用于營運船舶的無損檢測。

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4.8脆性裂紋止裂設計的功能要求

4.8.1脆性裂紋止裂設計旨在合適的位置上阻止裂紋擴展和防止船體梁的大尺度斷裂。

（a）最應關(guān)注的脆性裂紋啟裂和擴展位置是艙口圍側(cè)板或上甲板板的分段對接接頭。其他位置也可

能沿對接焊縫發(fā)生裂紋啟裂和擴展。

（b）應考慮下列兩種情況：

(i)脆性裂紋直接沿著對接接頭擴展，和；

(ii)脆性裂紋啟裂于對接接頭中，但偏離對接接頭焊道進入母材，或脆性裂紋啟裂于其他焊縫（其

他焊縫的定義見圖4.8.1），擴展進入母材。

“其他焊縫區(qū)域”包括如下：

①艙口圍側(cè)板（包括頂板）與縱骨連接的角焊縫；

②艙口圍側(cè)板（包括頂板和縱骨）與附件連接的角焊縫（如艙口圍頂板與艙口蓋墊板的角焊縫）；

③艙口圍頂板與艙口圍側(cè)板連接的角焊縫；

④艙口圍側(cè)板與上甲板板連接的角焊縫；

⑤上甲板板與內(nèi)殼/艙壁板連接的角焊縫；

⑥上甲板板與縱骨連接的角焊縫，以及

⑦舷頂列板與上甲板板連接的角焊縫。

圖4.8.1其他焊縫區(qū)域

4.9止裂設計概念

4.9.1以下措施可以認為是脆性裂紋止裂設計中防止脆性裂紋擴展的可接受的措施。詳細的設計布置應

提交CCS。

（1）針對4.8.1(b)(ii)的脆性裂紋止裂設計：

(a)沿貨艙區(qū)的上甲板板應采用滿足本指南第3章規(guī)定性能的止裂鋼，適合于阻止從艙口圍啟裂的脆性

裂紋擴展到下部結(jié)構(gòu)。

（2）針對4.8.1(b)(i)的脆性裂紋止裂設計：

(b)艙口圍側(cè)板分段對接焊縫和上甲板板分段對接焊縫錯開，錯開的距離應大于或等于300mm。艙口

圍側(cè)板應采用止裂鋼。

(c)艙口圍側(cè)板焊縫與甲板焊縫相接的分段對接焊縫處開有止裂孔，此時對接焊縫下端處的疲勞強度

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應予以評估。對脆性裂紋從焊道偏離進入上甲板板或艙口圍側(cè)板的可能性應采取附加的應對措施。這些措

施應包含艙口圍側(cè)板使用止裂鋼板。

(d)艙口圍側(cè)板焊縫與甲板焊縫相接的分段對接焊縫處嵌入止裂鋼板或采用具有高止裂韌性的焊縫金

屬。對于脆性裂紋從焊道偏離進入上甲板板或艙口圍板的可能性應采取附加的應對措施。這些措施應包含

艙口圍側(cè)板使用止裂鋼板。

(e)采用加強的無損檢測措施，特別是采用更高缺陷驗收標準的衍射時差(TOFD)或者相控陣超聲檢測

(PAUT)技術(shù)替代4.5中規(guī)定的超聲波檢測技術(shù)，這種措施可以作為(b)，(c)和(d)的替代措施。此時，TOFD

驗收標準為ISO15626的1級，PAUT驗收標準為ISO19258的2級。

4.10止裂鋼的選擇

4.10.1用于集裝箱船上甲板區(qū)域的止裂鋼應滿足第3章相應BCA1和BCA2鋼的要求。

4.10.2根據(jù)表4.10.2，對于每個厚度大于50㎜的構(gòu)件，選擇合適的止裂鋼。

構(gòu)件和厚度相應的止裂鋼要求表4.10.2

構(gòu)件*厚度(mm)止裂鋼要求

上甲板板50<t≤100帶有BCA1后綴的EH36或EH40鋼

50<t≤80帶有BCA1后綴的EH40或EH47鋼

艙口圍側(cè)板

80<t≤100帶有BCA2后綴的EH40或EH47鋼

(*)不包括與它們連接的縱向構(gòu)件

4.10.3如果使用表4.10.2的止裂鋼，艙口圍側(cè)板與上甲板板的焊接應部分熔透。焊接接頭細節(jié)應經(jīng)CCS

批準。在對接接頭附近，甲板和艙口圍側(cè)板的連接如果需要使用其他焊接形式，則該連接區(qū)域應采用額外

的防止裂紋擴展措施，并經(jīng)CCS的同意。

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附件1EH47鋼的認可

1范圍

1.1本附件規(guī)定了EH47高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼工廠認可的要求。

1.2除本附件另有規(guī)定外，EH47高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼的認可，包括試驗程序、試驗產(chǎn)品選擇、試樣位

置和試驗項目，應符合CCS《船用軋制鋼材產(chǎn)品檢驗指南》（W01）EH級高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼的相關(guān)規(guī)定。

2認可試驗

2.1認可試驗的范圍

2.1.1EH47鋼的認可不覆蓋低強度等級鋼的認可。

2.1.2試驗產(chǎn)品應代表待認可鋼材的最大厚度。如果化學成分設計和制造工藝隨厚度變化，則CCS可

以要求分別選擇每個化學成分范圍和每種制造工藝的最大厚度鋼板進行試驗。

2.2試驗項目

2.2.1母材脆性斷裂啟裂試驗：應進行裂紋尖端張開位移(CTOD)試驗或深缺口試驗。CTOD試驗按照

CCS《材料與焊接規(guī)范》第1篇第2章第8節(jié)的規(guī)定，試驗溫度為-10℃。建議平均值不低于0.20mm。

2.2.2焊接試驗

（1）按公認的標準，如ISO17642-2:2005，進行斜Y型焊接裂紋試驗（氫致裂紋試驗）。

（2）應進行裂紋尖端張開位移(CTOD)試驗或深缺口試驗。CTOD試驗按照CCS《材料與焊接規(guī)范》

第1篇第2章第8節(jié)的規(guī)定，裂紋尖端位于粗晶區(qū)（GCHAZ），試驗溫度為-10℃，包括最小熱輸入和最大

熱輸入。建議平均值不低于0.15mm。

2.2.3其他試驗

在2.2.1和2.2.2試驗外，其他試驗按照CCS《船用軋制鋼材產(chǎn)品檢驗指南》（W01）EH級高強度船體

結(jié)構(gòu)用鋼的認可試驗進行。當CCS認為有需要進行另外的試驗時，還可增加相應的試驗。

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附件2止裂鋼的認可

1范圍

1.1本附件規(guī)定了止裂鋼工廠認可的要求。

1.2除本附件另有規(guī)定外，止裂鋼的認可按CCS《船用軋制鋼材產(chǎn)品檢驗指南》（W01）（對于EH36

止裂鋼或者EH40止裂鋼）和/或附件1（對于EH47止裂鋼）的規(guī)定，分別滿足EH36、EH40、EH47要求。

2認可申請

2.1提交資料

2.1.1制造商應在CCS《船用軋制鋼材產(chǎn)品檢驗指南》（W01）要求的資料外，提交以下資料：

（1）申請認可鋼材的脆性裂紋止裂性能內(nèi)部試驗報告；

（2）脆性裂紋止裂性能試驗大綱；

（3）脆性裂紋止裂性能的出廠試驗程序。

3認可試驗

3.1認可試驗范圍

3.1.1認可試驗范圍見本附件3.2、3.3和3.4。認可覆蓋范圍見表3.1.1。

認可覆蓋范圍表3.1.1

試驗等級覆蓋等級

EH36BCA1EH36BCA1

①

EH40BCA1EH40BCA1、EH36BCA1

EH40BCA2EH40BCA2、EH40BCA1①、EH36BCA1①

EH47BCA1EH47BCA1

EH47BCA2EH47BCA2、EH47BCA1①

①前提是相似的成分設計、相同的制造工藝和相同的止裂機理。

3.1.2試驗產(chǎn)品應代表待認可鋼材的最大厚度。如果化學成分設計和制造工藝隨厚度變化，則CCS可

以要求分別選擇每個化學成分范圍和每種制造工藝的最大厚度鋼板進行試驗。

3.1.3根據(jù)脆性裂紋止裂性能內(nèi)部試驗報告，如有需要，可以增加試驗項目和試樣數(shù)量。

3.2認可試驗類型

3.2.1應在CCS《船用軋制鋼材產(chǎn)品檢驗指南》（W01）（對于EH36止裂鋼或者EH40止裂鋼）和/或附

件1（對于EH47止裂鋼）規(guī)定的試驗外，進行本附件3.3的脆性裂紋止裂試驗。

3.2.2已經(jīng)獲得CCS認可的EH36、EH40和EH47申請止裂鋼后綴（如果化學成分和制造工藝類似，

煉鋼工藝、脫氧方法和細化晶粒處理、澆鑄方法和交貨狀態(tài)相同），可以僅按照本附件和CCS《船用軋制

鋼材產(chǎn)品檢驗指南》（W01）進行脆性裂紋止裂試驗、化學成分分析、拉伸試驗和夏比V型缺口沖擊試驗。

3.3脆性裂紋止裂試驗的試樣和程序

3.3.1脆性裂紋止裂試驗的取樣，應使試樣的縱軸平行于試板最終軋制方向。

3.3.2脆性裂紋止裂試驗的加載方向應平行于試板最終軋制方向。

3.3.3脆性裂紋止裂試驗的試樣厚度為試板的全厚度。

3.3.4如果脆性裂紋止裂試驗的初試試樣不滿足止裂性能要求，可以在同一鋼板上再取一組止裂試樣，

此時兩組試樣的止裂試驗結(jié)果合并一起評估。

3.3.5試樣的厚度應為認可鋼板的最大厚度。3.3.6如果使用脆性裂紋止裂韌性值Kca評估脆性裂紋止裂

性能，試驗方法按照附件3進行。如果使用止裂溫度CAT評估脆性裂紋止裂性能，試驗方法按照附件4

進行。

3.4其他試驗

3.4.1當CCS認為有需要時，可增加相應的試驗。

4試驗結(jié)果

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4.1試驗結(jié)果應相應滿足CCS《材料與焊接規(guī)范》第1篇第3章EH36鋼材、EH40鋼材、本指南第2

章的要求和本指南第3章要求。

4.2試驗項目和程序應符合批準的試驗大綱。制造商應提交按照附件3進行的Kca或按照附件4進行的

CAT試驗報告。

5標記

5.1在完成認可后，對滿足相應止裂性能的鋼材，授予“BCA1”或“BCA2”后綴（例如EH40-BCA1、

EH47-BCA1、EH47-BCA2等）。

6證書換新

6.1制造商應在工廠證書有效期內(nèi)提交經(jīng)認可的止裂鋼的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

注：實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括化學成分、力學性能、脆性裂紋止裂性能（如脆性裂紋止裂試驗結(jié)果或小尺寸

替代試驗結(jié)果）和標稱厚度，可以用柱狀圖或者統(tǒng)計數(shù)據(jù)的形式描述。

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附件3脆性裂紋止裂韌性值Kca試驗方法

1范圍

1.1ISO20064:2019給出一種寬板梯溫測試止裂韌性的方法。

1.2本附件規(guī)定了按照ISO20064:2019使用斷裂力學參數(shù)測定止裂韌性（即Kca）的試驗程序和確定特

定溫度下Kca的方法。此外，本附件規(guī)定了試板Kca的評估方法。本附件適用于厚度大于等于50mm但不超

過100mm的船體結(jié)構(gòu)鋼。

2試驗程序

2.1試驗程序，包括試驗設備、試樣、試驗方法、止裂韌性的測量、試驗報告等，應符合ISO20064:2019

的要求。

2.2脆性裂紋的啟裂方法也可以采用ISO20064:2019附錄D的雙重拉伸方法。

2.3ISO20064:2019附錄B.2.4中的第一句話應修改為“每個數(shù)據(jù)點按{Kca/[K0*exp(?c/TcaK)]}計算。

3特定溫度下Kca的確定

3.1應按照ISO20064:2019附錄B的規(guī)定進行多次試驗獲得特定溫度下Kca值。

3.2用插值法對有效Kca數(shù)據(jù)進行阿倫尼烏斯圖的直線近似應滿足以下（1）或（2）的要求：

（1）Kca的評估溫度（即-10℃）位于試驗所測止裂溫度的上限和下限之間，對應于評估溫度的Kca不

3/23/2

低于規(guī)定的Kca值（例如6000N/mm或8000N/mm），如圖A3-1所示。

圖A3-1評估-10℃下Kca的例子

3/23/2

（2）對應于Kca規(guī)定值（例如6000N/mm或8000N/mm）的溫度應通過試驗所測止裂溫度內(nèi)插得

到，且不高于評估溫度（即-10℃），如圖A3-2所示。

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圖A3-2評估所需Kca對應溫度的示例

如果上述（1）和（2）都不滿足，則增加試驗以滿足該條件。

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附件4等溫型止裂溫度（CAT）試驗要求概要

1適用范圍

1.1本附件適用于本指南規(guī)定范圍。

1.2本附件規(guī)定了在等溫條件下使用等溫止裂試驗確定有效試驗結(jié)果以獲得裂紋止裂溫度（CAT）的試

驗程序和試驗條件的要求。本附件適用于厚度大于50mm但不大于100mm的鋼材。

1.3該方法采用待評估試樣的等溫溫度。除本附件另有規(guī)定外，其他試驗參數(shù)應符合ISO20064:2019

的規(guī)定。

1.4本指南第3章表3.2.2給出了由止裂溫度（CAT）表征的止裂性能的相關(guān)要求。

1.5制造商應在試驗前將其試驗大綱提交給CCS進行審查。

2符號及其含義

2.1表A4-1在ISO20064:2019表1的基礎上對等溫試驗的特定符號進行了補充。

在ISO20064:2019表1外的補充符號含義表A4-1

符號單位含義

tmm試樣厚度

Lmm試樣長度

Wmm試樣寬度

aMNmm試樣邊緣加工缺口的長度

LSGmm試樣側(cè)面上從邊緣起的側(cè)槽長度。LSG定義為除了側(cè)槽末端深度方向彎曲段外，具有恒定深度的凹槽

長度

dSGmm具有恒定深度段上的側(cè)槽深度

LEB-minmm試樣邊緣與電子束重熔區(qū)前端之間的最小長度

LEB-s1,mm試樣兩側(cè)從邊緣到電子束重熔區(qū)前端之間的長度

-s2

LLTGmm脆性裂紋擴展方向上局部溫度梯度區(qū)域的長度

aarrestmm止裂裂紋長度

Ttarget°C目標試驗溫度

Ttest°C定義的試驗溫度

Tarrest°C目標試驗溫度，在該溫度下觀察到有效的止裂行為

σN/mm2在W*t的橫截面上施加的試驗應力

SMYSN/mm2待認可試驗鋼材等級的最小規(guī)定屈服強度

CAT°C裂紋止裂溫度，Tarrest的最低值，在此溫度下裂紋擴展被阻止

3試驗裝置

3.1使用的試驗裝置應為液壓型，具有足夠能力可以提供達到待認可鋼材等級2/3SMYS的拉伸載荷。

3.2應配備溫度控制系統(tǒng)，以使試樣指定區(qū)域內(nèi)的溫度保持在Ttarget±2℃的范圍內(nèi)。

3.3引發(fā)脆性裂紋的方法可以是落錘式、空氣槍式或雙重拉伸式。

3.4試驗裝置的詳細要求見ISO20064:2019。

4試樣

4.1沖擊式裂紋啟裂

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4.1.1除本附件另有規(guī)定外，試樣應滿足ISO20064:2019的要求。

4.1.2試樣尺寸如圖A4-1所示。試樣寬度W為500mm。試樣長度L大于等于500mm。

4.1.3在試樣沖擊側(cè)的邊緣加工出用于脆性裂紋啟裂的V形缺口。整個加工缺口長度為29mm±1mm。

4.1.4側(cè)槽的要求見4.4。

圖A4-1沖擊式試樣的試樣尺寸

注：缺口半徑可加工在0.1mmR和1mmR的范圍內(nèi)，以控制試驗時脆性裂紋的啟裂。

4.2雙重拉伸式裂紋啟裂

4.2.1副加載板的形狀和尺寸以及脆性裂紋啟裂的副加載方法，應參考ISO20064:2019附件D。

4.2.2在雙重拉伸式試驗中，副加載板可以進一步冷卻以易于脆性裂紋的啟裂。

4.3脆化區(qū)的設置

4.3.1應形成脆化區(qū)以確保脆性裂紋啟裂。可采用電子束焊接（EBW）或局部溫度梯度（LTG）方法促

使脆化區(qū)形成。

4.3.2對于EBW脆化，沿著裂紋預期擴展路徑進行電子束焊接，該焊道位于機加工V形缺口前的試樣

中心線上。

4.3.3脆化區(qū)試樣厚度方向需要全焊透。最好是單側(cè)EBW焊透，但是當EBW功率不足以實現(xiàn)單側(cè)EBW

的全焊透時，也可以采用雙側(cè)EBW全焊透。

4.3.4建議在試樣加工前進行EBW脆化。

4.3.5對于EBW脆化，脆化區(qū)應具有適當?shù)馁|(zhì)量。

注：EBW偶爾會在起點和終點出現(xiàn)不穩(wěn)定。建議EBW線通過增加功率控制從脆化區(qū)頂端一側(cè)起始焊

到試樣邊緣，或以在起點進/出方式以保持穩(wěn)定的EBW。

4.3.6對于LTG方法，在等溫溫度控制之后，調(diào)節(jié)建立加工缺口尖端和等溫試驗區(qū)域之間的特定局部

溫度梯度。LTG溫度控制應在脆性裂紋啟裂之前完成，應保證厚度方向上穩(wěn)定的溫度。

4.4側(cè)槽

4.4.1可在脆化區(qū)表面加工側(cè)槽，以使脆性裂紋沿著直線擴展。側(cè)槽應按本節(jié)規(guī)定加工。

4.4.2對于EBW脆化，側(cè)槽不是強制性的。使用EBW可避免剪切唇。當斷裂試樣上有明顯的剪切唇

時，如任意一側(cè)厚度上有超過1mm的剪切唇，則應加工側(cè)槽，以抑制剪切唇。

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4.4.3對于LTG脆化，應有側(cè)槽。應在兩個側(cè)面機加工出相同形狀和尺寸的側(cè)槽。

4.4.4側(cè)槽的長度LSG應不小于所需脆化區(qū)的長度。

4.4.5當采用側(cè)槽時，側(cè)槽深度、尖端半徑和開口角度不做限定，但要適當選擇，以避免任何一側(cè)出現(xiàn)

厚度超過1mm的剪切唇。側(cè)槽尺寸的示例如圖A4-2所示。

4.4.6側(cè)槽末端應加工，使槽深逐漸變淺，曲率半徑應大于或等于槽深dSG。側(cè)槽長度LSG定義為除了

側(cè)槽末端深度方向彎曲截面部分外，具有恒定深度的凹槽的長度。

圖A4-2側(cè)槽形狀和尺寸

4.5脆化區(qū)的名義長度

4.5.1脆化區(qū)的名義長度應大于等于150mm。

圖A4-3EBW長度的定義

4.5.2EBW區(qū)的長度由試驗后斷面上，試樣邊緣與EBW前端線之間的LEB-min，以及LEB-s1和LEB-s2的

三次測量值來調(diào)節(jié)，如圖A4-3所示。

4.5.3試樣邊緣至EBW前端線的最小長度LEB-min不宜小于150mm。然而，LEB-min不小于150mm-0.2t

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也可以接受，其中t是試樣厚度。當LEB-min小于150mm時，溫度安全裕度應在Ttest中