造船用钢材的最新发展

1、造船用钢材的最新发展造船用钢材的最新发展船舶与海洋工程结构课堂展示船舶与海洋工程结构课堂展示姓名：专业：教师：日期：XXXXXXXXXXXX2014.10.202关键词关键词keywords2 造船1 钢3 最新发展目录目录contents钢材简介造船简介目前现状1.1 什么是钢？什么是钢？金属是具有光泽、有良好的导电性、导热性与机械性能，并具有正的电阻温度系数的物质。黑色金属主要指铁、锰、铬及其合金，黑色金属以外的金属称为有色金属。文献致谢目录目录contents钢材简介造船简介目前现状1.1 什么是钢？什么是钢？钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量一

2、般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。文献致谢目录目录contents钢铁材料造船简介目前现状1.2 钢的性能指标钢的性能指标为更合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料的性能。在船舶工业中，金属材料的机械性能和工艺性能是选材的主要依据。文献致谢目录目录contents钢铁材料造船简介目前现状1.2 钢的性能指标钢的性能指标文献致谢目录目录contents钢简介造船简介最新发展1.3 钢的分类钢的分类钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种：按品质，按化学成分，按成型方法，按金相组织，按用途，综合分类，按冶炼方法等。文献致谢按化学成份分类：碳素钢和合金

3、钢按化学成份分类：碳素钢和合金钢目录目录contents钢简介造船简介最新发展1.3.1碳素钢碳素钢文献致谢碳素钢：含碳量小于1.35，除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外，不含其他合金元素的钢。碳素钢的性能主要取决于含碳量。目录目录contents钢简介造船简介最新发展1.3合金钢合金钢发展背景：碳钢的淬透性差，红硬性低，易软化，应用受到限制。文献致谢合金钢是在碳钢的基础上，冶炼时有意识的加入一种或几种不同的化学元素，来改善钢的性能，加入的化学元素称为合金元素。目录目录contents钢简介造船简介造船简介最新发展文献制鞋2.1船舶发展历程船舶发展历程据估计，船舶的发展已有3000多年

4、的历史。在这漫长的发展过程中，随着科学和造船技术的发展，船舶也经历了几个不同的发展阶段。从造船材料方面的发展看，船舶经历了木船时代、铁船时代和钢船时代目录目录contents钢简介造船简介造船简介最新发展文献制鞋2.1船舶发展历程船舶发展历程目录目录contents钢简介造船简介造船简介最新发展文献致谢2.2 船舶结构介绍船舶结构介绍中型货船的舱室布置概况船舶主要由主船体和上层建筑两部分构成。主船体包括甲板、外板内底板和舱室；上层建筑包括船首楼、船尾楼、桥楼和甲板室。目录目录contents钢简介造船简介造船简介最新发展文献致谢2.3 船舶用钢介绍船舶用钢介绍型材热轧圆钢和方钢热轧扁钢热轧普通

5、工字钢热轧普通槽钢热轧等边角钢热轧不等边角钢造船用球扁钢船用热轧L型钢钢板热轧船用钢板花纹钢板锅炉用碳素钢和低合金钢钢板管材船用无缝钢管船舶用钢主要是船用钢板，其次是型材，以及船用钢管等，其中钢板用量约占总用量的82。相应的，船舶用钢标准主要集中在钢板、型材和钢管.目录目录contents钢简介造船简介最新发展最新发展文献致谢3.1 中国造船工业的发展中国造船工业的发展 大连船舶重工建造第一艘按国际规范生产的出口船 船产量从1982年的世界排名第17位,跃升到世界第3位 夺得世界船舶工业第二名,超过了日本 中国以载重吨（DWT）计算的三大造船指标（完工量、新接订单、手持订单）全面超越韩国成为世

6、界第一,但按公认为更加全面客观的修正总吨计算,中国与韩国相比仍有某些差距。2013 根据Clarkson的统计,2013年中国船厂获得1,991万CGT(1,007艘) 订单,占全球市场的40.9%,继续雄踞第一;韩国船厂获得1,608万CGT（477艘）订单,虽然比去年订单量809万CGT增长98.8%,占全球的33%,但仍不敌中国,只能屈居第二;目录目录contents钢简介造船简介最新发展最新发展文献致谢3.1 中国造船工业的发展中国造船工业的发展国际通用造船水平的评析方法1998年，中国的8家船厂与日本的钢件制造差距约为1.55（中国3.09，日本4.64），相差15年 虽然从三大指标

7、看,我国造船业目前已稳居世界第一,但从实际情况看,我国还不是造船强国。在一些高端产品领域,我国船企与世界先进船企之间还存在一定的差距,这些是我国船企今后应努力发展的方向。目录目录contents钢简介造船简介最新发展最新发展文献致谢3.2 钢产量的发展钢产量的发展根据有关统计，2010年船舶用钢量为1700万吨(其中板材为1450万t，型材为130万t，管材为120万t)；2013年约为1100万t(其中板材为900万t，型材为110万t，管材为90万t)。我国造船业于2010年已达到了峰值，但是自2011年至今，由于受到经济环境以及产能过剩等因素的影响，船舶用钢量的需求不会有大幅度的提到。专

8、家预测，到2020年，船舶用钢才能恢复供需平衡，但是船舶用钢的品种需求将会发生变化。“高强度、高韧性、易焊接性、良好的耐腐蚀性以及大高强度、高韧性、易焊接性、良好的耐腐蚀性以及大厚度、大规格化厚度、大规格化”是船舶用钢的发展方向。另外，为了推进绿色船舶建造，国际造船界把开发环保、轻量化的船用 钢材 作为切 入点 。目录目录contents钢简介造船简介最新发展最新发展文献致谢3.3 生产技术的发展生产技术的发展1、提高断裂性能为了适应提高抗断裂可靠性的要求，各钢厂花费很长时间开发出了高强度高韧性钢，并对其制造工艺进行了改进，特别是从20世纪60年代开始，开发了控制轧制法。到1980年，日本借助

9、实用化的契机，采用世界上推广的加速冷却技术，使厚板基体的强度、韧性得到大幅提高。目录目录contents钢简介造船简介最新发展最新发展文献致谢3.3 生产技术的发展生产技术的发展2、提高抗疲劳性能疲劳裂纹大多发生在焊接接头。如果焊接接头存在与屈服强度相当的残余拉应力，那么焊缝末端就会成为应力容易集中的区域。因此，即使实现了母材的高强度，由于焊接接头疲劳强度很低，也存在很多无法达到高强度效果的情况。目录目录contents钢简介造船简介最新发展最新发展文献致谢3.3 生产技术的发展生产技术的发展3、提高耐腐蚀性能耐腐蚀性能的提高也是确保安全性的重要因素。调查研究表明，高船龄的船舶损伤一般来说是腐

10、蚀损耗所致。腐蚀是材料与环境相互作用的结果特别受到货物种类和构造以及运输环境等复杂因素的影响。很多情况下，在船舶的内部环境中腐蚀现象的发生还没有从技术上得到明确。以下是最新的研究成果：A.船舶天井部甲板后部的腐蚀损耗事实上是因原油中硫化氢气体和防爆气体中含有的水蒸气、氧气、二氧化碳以及因昼夜温度变化引起的干湿交替所致，实际腐蚀情况比较轻微，腐蚀速度约01毫米年。B.明确了大量污泥腐蚀产物实际上是由于原油中含有的硫化氢析出固态硫而产生。目录目录contents钢简介造船简介最新发展最新发展文献致谢3.3 生产技术的发展生产技术的发展3、提高耐腐蚀性能以上述研究为基础在各钢厂形成了对耐腐蚀成分的多

11、种探讨结果，从而拓展了耐腐蚀钢的品种。在使用新型耐腐蚀钢后，航行23年后发现，与传统钢材中需要修补较多的4毫米10毫米深的局部腐蚀坑相比，本次使用的耐腐蚀钢中没有明显需要修补的局部腐蚀部分。根据其他相关研究，可以推定，在整个船龄寿命期间，无须进行钢板修补。除此之外，各钢厂也在进行对新开发耐腐蚀钢在实际船舶中的使用。可以预见耐腐蚀钢的各种应用优势会逐渐明朗化。目录目录contents钢简介造船简介最新发展最新发展文献致谢3.3 生产技术的发展生产技术的发展3、提高耐腐蚀性能目前，日本已经成功开发出了油船货油舱用耐腐蚀钢板，并且已经应用于大型油船货油舱的底板和顶板结构。国际海事组织(IMO)将耐腐

12、蚀钢板作为油船货油舱保护涂层的唯一替代方案，并与2013年1月1日强制执行。与国外相比，我国在该产品的研发和应用上有明显的差距。因此，我国应进一步加快耐腐蚀钢的研究，以打破国外技术壁垒，避免中国造油船使用进口船板的局面。目录目录contents钢简介造船简介最新发展最新发展文献致谢3.3 生产技术的发展生产技术的发展4、船板厚度的提升背景：目前，中国造船业已进入了高速发展时期，船用钢材需求量急剧上升，其中用量最大的是中厚板。国内：我国主要是采用控温控轧生产低合金钢，中厚板的产量增长荀淑，但受生产装备和生产工艺的限制，国产中厚板在产品结构、产品尺寸精度和表面质量上都与国外产品有一定差距。国外：国

13、外采用先进的板型控制技术，通过计算机来实现板厚的控制(AGC)和横向板型控制，进行高精度轧制，可以保证中厚板的尺寸精度；把控制轧制与控制冷却相结合，日本神户采用KCL法生产管线钢，性能很好；还有的国家采用“0+T”法生产调质钢。目录目录contents钢简介造船简介最新发展最新发展文献致谢3.3 生产技术的发展生产技术的发展5、焊接性能提升为了提高造船效率、降低造船成本和周期，高效焊接，大热输入焊接技术在中国的主要造船企业开始使用。目前国内船厂使用的大热输入焊接工艺主要有3种：双丝串列埋弧自动焊，FCB法多丝埋弧自动单面焊，气电自动立焊。埋弧焊的焊接热输入在100kJcm以上，20 mm厚钢板

14、可一次焊透；气电立焊的热输入在200 kJcm以上，双丝气电立焊的热输入在400kJcm以上。可以实现2060 nln一次焊透，大大降低了焊接时间。目录目录contents钢简介造船简介最新发展最新发展文献致谢3.3 生产技术的发展生产技术的发展5、焊接性能提升已开始大力投入热输入焊接用钢板的研发工作，下图为钢铁研究总院采用不同技术路线研制的试验钢在50200 ldcm焊接热输入下焊接热影响区一20oC冲击性能。采用TiMg氧化物冶金路线，200 kJcm热输入下粗晶区针状铁素体含量达到75以上，一20oC冲击吸收能量达到350 J以上。目录目录contents钢简介造船简介最新发展最新发展文献致谢3.3 生产技术的发展生产技术的发展6、环保性的提升为了保护全球生态环境，锡基防污底船用油漆已经被越来越多的国家所禁用。一种以低碳钢和铜镍合金组成的具有与油漆的抗腐蚀和防污底功能相当的材料正在研制中。目录目录contents钢简介造船简介最新发展文献致谢文献致谢参考书籍参考书籍1造船材料.船舶技校教材编委会2现代造船技术概论.叶家玮3船舶图解大词典.张孔群.4船舶设计教程.程斌.潘伟文5船舶科技简明手册.七零八所编写.6船舶概论.邓召庭目录目录contents钢简介造船简介最新发展文献致谢文献致谢参考论文参考论文1安钢开发海洋工程用钢的分析研究2船