造船用鋼材的最新發(fā)展

1、造船用鋼材的最新發(fā)展造船用鋼材的最新發(fā)展船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)課堂展示船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)課堂展示姓名：專業(yè)：教師：日期：XXXXXXXXXXXX2014.10.202關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞keywords2 造船1 鋼3 最新發(fā)展目錄目錄contents鋼材簡介造船簡介目前現(xiàn)狀1.1 什么是鋼？什么是鋼？金屬是具有光澤、有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性與機械性能，并具有正的電阻溫度系數(shù)的物質(zhì)。黑色金屬主要指鐵、錳、鉻及其合金，黑色金屬以外的金屬稱為有色金屬。文獻致謝金屬材料黑色金屬材料碳素鋼合金鋼鑄鐵有色金屬材料銅和銅合金鋁和鋁合金目錄目錄contents鋼材簡介造船簡介目前現(xiàn)狀1.1 什么是鋼？什么是鋼？鋼是含碳量

2、在0.04%-2.3%之間的鐵碳合金。為了保證其韌性和塑性，含碳量一般不超過1.7%。鋼的主要元素除鐵、碳外，還有硅、錳、硫、磷等。文獻致謝目錄目錄contents鋼鐵材料造船簡介目前現(xiàn)狀1.2 鋼的性能指標鋼的性能指標為更合理使用金屬材料，充分發(fā)揮其作用，必須掌握各種金屬材料的性能。在船舶工業(yè)中，金屬材料的機械性能和工藝性能是選材的主要依據(jù)。文獻致謝機械性能強度塑性硬度沖擊韌性疲勞強度工藝性能鑄造性可鍛性可焊性切削加工性能目錄目錄contents鋼鐵材料造船簡介目前現(xiàn)狀1.2 鋼的性能指標鋼的性能指標文獻致謝目錄目錄contents鋼簡介造船簡介最新發(fā)展1.3 鋼的分類鋼的分類鋼的分類方法多

3、種多樣，其主要方法有如下七種：按品質(zhì)，按化學成分，按成型方法，按金相組織，按用途，綜合分類，按冶煉方法等。文獻致謝按化學成份分類：碳素鋼和合金鋼按化學成份分類：碳素鋼和合金鋼目錄目錄contents鋼簡介造船簡介最新發(fā)展1.3.1碳素鋼碳素鋼文獻致謝碳素鋼：含碳量小于1.35，除鐵、碳和限量以內(nèi)的硅、錳、磷、硫等雜質(zhì)外，不含其他合金元素的鋼。碳素鋼的性能主要取決于含碳量。目錄目錄contents鋼簡介造船簡介最新發(fā)展1.3合金鋼合金鋼發(fā)展背景：碳鋼的淬透性差，紅硬性低，易軟化，應(yīng)用受到限制。文獻致謝合金鋼是在碳鋼的基礎(chǔ)上，冶煉時有意識的加入一種或幾種不同的化學元素，來改善鋼的性能，加入的化學元

4、素稱為合金元素。目錄目錄contents鋼簡介造船簡介造船簡介最新發(fā)展文獻制鞋2.1船舶發(fā)展歷程船舶發(fā)展歷程據(jù)估計，船舶的發(fā)展已有3000多年的歷史。在這漫長的發(fā)展過程中，隨著科學和造船技術(shù)的發(fā)展，船舶也經(jīng)歷了幾個不同的發(fā)展階段。從造船材料方面的發(fā)展看，船舶經(jīng)歷了木船時代、鐵船時代和鋼船時代舟、筏太古時代木結(jié)構(gòu)船公元8世紀，我國曾建造過作戰(zhàn)用的大型木結(jié)構(gòu)船鐵木混合機構(gòu)船18世紀末鐵船1818年出現(xiàn)了世界上第一艘鐵質(zhì)船鋼船1866年英國人捭斯麥冶煉出了鋼，1866年用于造船目錄目錄contents鋼簡介造船簡介造船簡介最新發(fā)展文獻制鞋2.1船舶發(fā)展歷程船舶發(fā)展歷程船舶分類按用途分軍用船民用船運輸

5、船（商船）工程作業(yè)船漁業(yè)船特殊用途船按航區(qū)分極區(qū)船遠洋船沿海船內(nèi)河船目錄目錄contents鋼簡介造船簡介造船簡介最新發(fā)展文獻致謝2.2 船舶結(jié)構(gòu)介紹船舶結(jié)構(gòu)介紹中型貨船的艙室布置概況船舶主要由主船體和上層建筑兩部分構(gòu)成。主船體包括甲板、外板內(nèi)底板和艙室；上層建筑包括船首樓、船尾樓、橋樓和甲板室。目錄目錄contents鋼簡介造船簡介造船簡介最新發(fā)展文獻致謝2.3 船舶用鋼介紹船舶用鋼介紹型材熱軋圓鋼和方鋼熱軋扁鋼熱軋普通工字鋼熱軋普通槽鋼熱軋等邊角鋼熱軋不等邊角鋼造船用球扁鋼船用熱軋L型鋼鋼板熱軋船用鋼板花紋鋼板鍋爐用碳素鋼和低合金鋼鋼板管材船用無縫鋼管船舶用鋼主要是船用鋼板，其次是型材，以

6、及船用鋼管等，其中鋼板用量約占總用量的82。相應(yīng)的，船舶用鋼標準主要集中在鋼板、型材和鋼管.目錄目錄contents鋼簡介造船簡介最新發(fā)展最新發(fā)展文獻致謝3.1 中國造船工業(yè)的發(fā)展中國造船工業(yè)的發(fā)展1987 大連船舶重工建造第一艘按國際規(guī)范生產(chǎn)的出口船1994 船產(chǎn)量從1982年的世界排名第17位,躍升到世界第3位2005 奪得世界船舶工業(yè)第二名,超過了日本2010 中國以載重噸（DWT）計算的三大造船指標（完工量、新接訂單、手持訂單）全面超越韓國成為世界第一,但按公認為更加全面客觀的修正總噸計算,中國與韓國相比仍有某些差距。2013 根據(jù)Clarkson的統(tǒng)計,2013年中國船廠獲得1,99

7、1萬CGT(1,007艘) 訂單,占全球市場的40.9%,繼續(xù)雄踞第一;韓國船廠獲得1,608萬CGT（477艘）訂單,雖然比去年訂單量809萬CGT增長98.8%,占全球的33%,但仍不敵中國,只能屈居第二;目錄目錄contents鋼簡介造船簡介最新發(fā)展最新發(fā)展文獻致謝3.1 中國造船工業(yè)的發(fā)展中國造船工業(yè)的發(fā)展 鋼件制造艦裝件制造與配套合攏前的其他工作船體建造總體布置與環(huán)境設(shè)計、繪圖、生產(chǎn)工程與放樣組織與管理國際通用造船水平的評析方法1998年，中國的8家船廠與日本的鋼件制造差距約為1.55（中國3.09，日本4.64），相差15年 雖然從三大指標看,我國造船業(yè)目前已穩(wěn)居世界第一,但從實際

8、情況看,我國還不是造船強國。在一些高端產(chǎn)品領(lǐng)域,我國船企與世界先進船企之間還存在一定的差距,這些是我國船企今后應(yīng)努力發(fā)展的方向。目錄目錄contents鋼簡介造船簡介最新發(fā)展最新發(fā)展文獻致謝3.2 鋼產(chǎn)量的發(fā)展鋼產(chǎn)量的發(fā)展根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，2010年船舶用鋼量為1700萬噸(其中板材為1450萬t，型材為130萬t，管材為120萬t)；2013年約為1100萬t(其中板材為900萬t，型材為110萬t，管材為90萬t)。我國造船業(yè)于2010年已達到了峰值，但是自2011年至今，由于受到經(jīng)濟環(huán)境以及產(chǎn)能過剩等因素的影響，船舶用鋼量的需求不會有大幅度的提到。專家預(yù)測，到2020年，船舶用鋼才能恢復(fù)供需

9、平衡，但是船舶用鋼的品種需求將會發(fā)生變化?！案邚姸?、高韌性、易焊接性、良好的耐腐蝕性以及大高強度、高韌性、易焊接性、良好的耐腐蝕性以及大厚度、大規(guī)格化厚度、大規(guī)格化”是船舶用鋼的發(fā)展方向。另外，為了推進綠色船舶建造，國際造船界把開發(fā)環(huán)保、輕量化的船用 鋼材 作為切 入點 。目錄目錄contents鋼簡介造船簡介最新發(fā)展最新發(fā)展文獻致謝3.3 生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展1、提高斷裂性能為了適應(yīng)提高抗斷裂可靠性的要求，各鋼廠花費很長時間開發(fā)出了高強度高韌性鋼，并對其制造工藝進行了改進，特別是從20世紀60年代開始，開發(fā)了控制軋制法。到1980年，日本借助實用化的契機，采用世界上推廣的加速冷卻技術(shù)

10、，使厚板基體的強度、韌性得到大幅提高。目錄目錄contents鋼簡介造船簡介最新發(fā)展最新發(fā)展文獻致謝3.3 生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展2、提高抗疲勞性能疲勞裂紋大多發(fā)生在焊接接頭。如果焊接接頭存在與屈服強度相當?shù)臍堄嗬瓚?yīng)力，那么焊縫末端就會成為應(yīng)力容易集中的區(qū)域。因此，即使實現(xiàn)了母材的高強度，由于焊接接頭疲勞強度很低，也存在很多無法達到高強度效果的情況。通過TIG(鎢極氬弧)焊，改善焊縫端面形狀來抑制裂紋發(fā)生控制焊接材料的相變溫度，在焊接狀態(tài)下施加殘余壓應(yīng)力使疲勞極限提高可通過采用機械碾壓的焊接接頭的焊后處理法，改善焊縫端面形狀從而降低應(yīng)力集中的方法，如錘擊等使鐵素體中的馬氏體呈條狀分布目錄

11、目錄contents鋼簡介造船簡介最新發(fā)展最新發(fā)展文獻致謝3.3 生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展3、提高耐腐蝕性能耐腐蝕性能的提高也是確保安全性的重要因素。調(diào)查研究表明，高船齡的船舶損傷一般來說是腐蝕損耗所致。腐蝕是材料與環(huán)境相互作用的結(jié)果特別受到貨物種類和構(gòu)造以及運輸環(huán)境等復(fù)雜因素的影響。很多情況下，在船舶的內(nèi)部環(huán)境中腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生還沒有從技術(shù)上得到明確。以下是最新的研究成果：A.船舶天井部甲板后部的腐蝕損耗事實上是因原油中硫化氫氣體和防爆氣體中含有的水蒸氣、氧氣、二氧化碳以及因晝夜溫度變化引起的干濕交替所致，實際腐蝕情況比較輕微，腐蝕速度約01毫米年。B.明確了大量污泥腐蝕產(chǎn)物實際上是由于原

12、油中含有的硫化氫析出固態(tài)硫而產(chǎn)生。目錄目錄contents鋼簡介造船簡介最新發(fā)展最新發(fā)展文獻致謝3.3 生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展3、提高耐腐蝕性能以上述研究為基礎(chǔ)在各鋼廠形成了對耐腐蝕成分的多種探討結(jié)果，從而拓展了耐腐蝕鋼的品種。在使用新型耐腐蝕鋼后，航行23年后發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)鋼材中需要修補較多的4毫米10毫米深的局部腐蝕坑相比，本次使用的耐腐蝕鋼中沒有明顯需要修補的局部腐蝕部分。根據(jù)其他相關(guān)研究，可以推定，在整個船齡壽命期間，無須進行鋼板修補。除此之外，各鋼廠也在進行對新開發(fā)耐腐蝕鋼在實際船舶中的使用。可以預(yù)見耐腐蝕鋼的各種應(yīng)用優(yōu)勢會逐漸明朗化。目錄目錄contents鋼簡介造船簡介最新發(fā)

13、展最新發(fā)展文獻致謝3.3 生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展3、提高耐腐蝕性能目前，日本已經(jīng)成功開發(fā)出了油船貨油艙用耐腐蝕鋼板，并且已經(jīng)應(yīng)用于大型油船貨油艙的底板和頂板結(jié)構(gòu)。國際海事組織(IMO)將耐腐蝕鋼板作為油船貨油艙保護涂層的唯一替代方案，并與2013年1月1日強制執(zhí)行。與國外相比，我國在該產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用上有明顯的差距。因此，我國應(yīng)進一步加快耐腐蝕鋼的研究，以打破國外技術(shù)壁壘，避免中國造油船使用進口船板的局面。目錄目錄contents鋼簡介造船簡介最新發(fā)展最新發(fā)展文獻致謝3.3 生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展4、船板厚度的提升背景：目前，中國造船業(yè)已進入了高速發(fā)展時期，船用鋼材需求量急劇上升，

14、其中用量最大的是中厚板。國內(nèi)：我國主要是采用控溫控軋生產(chǎn)低合金鋼，中厚板的產(chǎn)量增長荀淑，但受生產(chǎn)裝備和生產(chǎn)工藝的限制，國產(chǎn)中厚板在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品尺寸精度和表面質(zhì)量上都與國外產(chǎn)品有一定差距。國外：國外采用先進的板型控制技術(shù)，通過計算機來實現(xiàn)板厚的控制(AGC)和橫向板型控制，進行高精度軋制，可以保證中厚板的尺寸精度；把控制軋制與控制冷卻相結(jié)合，日本神戶采用KCL法生產(chǎn)管線鋼，性能很好；還有的國家采用“0+T”法生產(chǎn)調(diào)質(zhì)鋼。目錄目錄contents鋼簡介造船簡介最新發(fā)展最新發(fā)展文獻致謝3.3 生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展5、焊接性能提升為了提高造船效率、降低造船成本和周期，高效焊接，大熱輸入焊接技

15、術(shù)在中國的主要造船企業(yè)開始使用。目前國內(nèi)船廠使用的大熱輸入焊接工藝主要有3種：雙絲串列埋弧自動焊，F(xiàn)CB法多絲埋弧自動單面焊，氣電自動立焊。埋弧焊的焊接熱輸入在100kJcm以上，20 mm厚鋼板可一次焊透；氣電立焊的熱輸入在200 kJcm以上，雙絲氣電立焊的熱輸入在400kJcm以上。可以實現(xiàn)2060 nln一次焊透，大大降低了焊接時間。目錄目錄contents鋼簡介造船簡介最新發(fā)展最新發(fā)展文獻致謝3.3 生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展5、焊接性能提升已開始大力投入熱輸入焊接用鋼板的研發(fā)工作，下圖為鋼鐵研究總院采用不同技術(shù)路線研制的試驗鋼在50200 ldcm焊接熱輸入下焊接熱影響區(qū)一20o

16、C沖擊性能。采用TiMg氧化物冶金路線，200 kJcm熱輸入下粗晶區(qū)針狀鐵素體含量達到75以上，一20oC沖擊吸收能量達到350 J以上。目錄目錄contents鋼簡介造船簡介最新發(fā)展最新發(fā)展文獻致謝3.3 生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展6、環(huán)保性的提升為了保護全球生態(tài)環(huán)境，錫基防污底船用油漆已經(jīng)被越來越多的國家所禁用。一種以低碳鋼和銅鎳合金組成的具有與油漆的抗腐蝕和防污底功能相當?shù)牟牧险谘兄浦小Ｄ夸浤夸沜ontents鋼簡介造船簡介最新發(fā)展文獻致謝文獻致謝參考書籍參考書籍1造船材料.船舶技校教材編委會2現(xiàn)代造船技術(shù)概論.葉家瑋3船舶圖解大詞典.張孔群.4船舶設(shè)計教程.程斌.潘偉文5船舶科技簡明手冊.七零八所編寫.6船舶概論.鄧召庭目錄目錄contents鋼簡介造船簡介最新發(fā)展文獻致謝文獻致謝參考論文參考