中国钢材网 - 钢材行业门户网站 !

商业资讯: 行业动态 | 市场行情 | 国内要闻 | 国际要闻 | 政策法规 | 进出口信息 | 钢企动态 | 冶金科技 | 财经资讯 | 成功之路

你现在的位置: 首页 > 商业资讯 > 国内要闻 > 舰船期待披上钢铁新“盔甲”
2.biz | 商业搜索

舰船期待披上钢铁新“盔甲”

信息来源:china-g.com   时间: 2013-10-05  浏览次数:357

   舰船用钢是指军用的水面舰船(如驱逐舰、巡洋舰)和水下潜艇(如常规动力潜艇、核动力潜艇)以及扫雷艇等船体结构用钢,是现代舰船建造最主要、最重要和最关键的结构材料,其性能优劣直接关系到舰船的战术性能。舰船用钢必须具有足够的强度和韧性、良好的工艺性和耐海水腐蚀性。舰船用钢的特点是批量小、规格多、要求高、更新慢。为了不断满足舰船对船体钢的更高要求,世界各国都在对现有成熟钢种不断改进,进行深化完善的研究工作。

  国内舰船用钢研究现状

  我国海军舰船钢的发展可划分几个历史阶段:20世纪50年代~60年代,主要是依赖苏联进口和仿制;20世纪70年代~80年代,开始立足于无镍合金钢,自行研制了我国第一代舰船用钢———锰系无镍铬钢和低镍铬钢,如901、902、903、904系列钢种;20世纪80年代后,海军装备有了很大发展,对舰船用钢也提出了更高的要求,在对第一代舰船用钢改进提高的基础上,开始研制综合性能更好的第二代舰船用钢及其配套材料,如440MPa级的945钢、590MPa级的921A系列钢、785MPa级的980钢等;20世纪90年代后,舰船用钢的研究以改进提高和自主研发并举,特别是2000年以后,进入快速发展阶段,许多具有世界先进水平的钢种研发成功并得到实船应用,强度覆盖400MPa~1000MPa。且品种规格配套齐全,为以航母、09核潜艇、052驱逐舰等为代表的海军新型主战装备建设提供了强大的物质基础。

  近年来,随着国防建设的加强,国内各钢厂对舰船用钢材料的研发速度加快,促进了船体结构钢和配套材料的技术进步。我国目前供货并用于潜艇、核潜艇实船建造的钢种,屈服强度级别为785MPa级、590MPa级;长期供货并用于水面舰船实船建造的钢种,屈服强度级别为590MPa级、440MPa级、390MPa级。

  目前,国内正在研制开发采用电渣重熔技术生产超大潜深潜舰艇用980MPa级钢和785MPa级用钢,大型水面舰船用低碳铜实效易焊接690MPa、590MPa级钢、新一代易焊接超细组织控制440MPa级舰船用钢等。这些研究有效地促进了我国船体结构材料体系的配套完善,为实现船体材料的升级换代奠定了技术基础。

  舰船用钢的发展方向

  向高强化方向发展。为了满足大型水面舰船和大潜深潜艇的需求,舰船用钢在向高强度化方向发展。美国航母大量采用690MPa级高强钢作为航母甲板用钢,新近又研发了强度级别为785MPa级的HSLAll5钢,并已在航母“福特号”上试用。为满足大潜深潜艇的建造要求,俄、美、日等国都已采用了屈服强度为900MPa~1080MPa级超高强度潜艇耐压壳体用钢。美国研制的HY、HSLA系列高强钢,最高强度达到900MPa,被美国政府作为战略物资,不允许擅自出口;俄罗斯开发了屈服强度达到1175MPa的钢种;法国最新建造的“凯旋”级核潜艇耐压壳体用钢HLESl00,屈服强度达到980MPa;日本20世纪90年代开发的NS110钢,屈服强度达到了1000MPa,“亲湖”级潜艇采用NS110钢,最大下潜深度可达到500米。我国在这方面也取得了可喜进步,为满足大潜深潜艇需求研制的屈服强度达到785MPa级高强钢,已经取得了阶段性成果,正在开展模型建造和应用研究。为下一代超大潜深潜艇研制的屈服强度为980MPa超高强度钢,也取得了突破性进展,完成了技术储备。

  向超长、超宽、超厚方向发展。海军舰船向大型化方向的快速发展,对大型水面舰船用钢的需求在持续增加,对海军舰船用钢也提出了新的要求。为了提高舰船建造质量和建造速度,舰船用钢向超长、超宽、超厚方向发展是必然趋势。以海军各型号产品建造的主力钢种为例,目前钢板的使用宽度多为2.0米~2.5米,长度一般小于12米,为了提高建造速度,冶金企业研制开发了超宽(大于3800mm)、超长(大于12000mm)的舰船钢板,从而有效减少了焊缝数量,降低了水火弯板和火攻矫正的时间。

  向低磁或无磁化方向发展。磁性对军舰来说是非常不利的,因为这容易被敌方磁力探测到。低磁或无磁钢对舰船隐身能起到非常好的效果。无磁钢是一种功能材料,它在舰艇等装备方面用途很广泛。钛合金具有强度高、重量轻、耐腐蚀、非磁性等特点,非常适合在舰艇上使用,也早已被各国所关注。尤其是苏联将钛合金成功用于潜艇建造,取得了令人瞩目的成就。我国在无磁钢的研究方面也取得了很大成绩,如已研制成功某低磁钢并用于扫雷艇壳体、潜艇磁罗径围壁和消磁码头结构件等。

  向军民通用化方向发展。追求舰船用钢与民船及其他民用用钢的通用性、一致性,是世界各国随着材料科学和造船工业发展的共性,其核心和本质是要打破军民界限,在国家利益的平台上配置军民资源,将整个国防科技工业寓于国民经济基础之中。由于军舰的建造批量小,小批量多品种、多规格钢材的生产通常会增加成本,或难以满足生产要求,而且随着现代冶金技术的发展,民船用钢的要求和性能已不亚于军船用钢,因此国际上普遍提倡军民通用的原则。

  近年来,我国在这方面也进行了有益的尝试,组织了舰船用钢军民通用化研讨,开展了《球扁钢军民通用化论证》。特别针对某轻型护卫舰的需求,提出了以民用船板替代军用钢用于船体建造的军民一体化设想,并完成了相关可行性验证工作,已成功应用于轻型护卫舰的批量建造,目前,首批舰已交付海军服役。积极推进利用民用连铸钢的成熟技术,成功实现将军用钢全面由模铸转连铸供货,不仅提高了效率,产品质量也有大幅度提升,同时大大降低了成本,军事和经济效益显著。

  开发新一代船体结构钢材

  随着超低碳、超纯净钢冶炼、微合金化和控轧控冷等冶金技术的发展,采用新技术、新工艺开发新型先进材料,降低舰船建造成本正在成为未来舰船用钢的研究方向。随着冶金技术的不断进步和对经济效益的考虑,新一代高强易焊接铜时效钢因其能满足低成本、高强韧、易焊接要求,被研究人员所看好。

  如美国海军研发的HSLA系列船体钢,已成功应用于航母、驱逐舰等大型海军装备的建造,代表了新一代船体结构钢的发展方向。从冶金学的角度看,新一代HSLA船体钢与传统调质型船体钢完全不同,它是以低碳铁素体钢或超低碳贝氏体钢为基础发展起来的。该系列钢合金设计具有如下特点:碳含量明显降低,保证了优良的焊接性和良好的低温韧性。同时利用铜元素时效处理,析出沉淀强化,弥补了降碳引起的强度损失。由于碳当量的降低,这类钢可以实现0℃焊接不预热,大大简化了造船工艺,缩短了建造周期,降低了成本。近年来,俄罗斯、日本、澳大利亚、英国、加拿大、韩国等国也开展了铜在船体结构钢中的应用研究。我国也正在研制低碳铜时效系列钢种,如590MPa、690MPa级舰船用钢等,不断向发达国家先进水平靠拢。

    ——本信息真实性未经中国钢材网证实,仅供您参考