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海洋工程装备制造业是 “十二五”规划中明确重点培育和发展的战略性新兴产业,是海洋工程装备产业调整和振兴的重要方向,也是高端装备制造业的重要方向。海洋工程装备制造使用多种性能各异的材料,关键的有:
1、高强度钢板材料
高强度钢板材料是海洋工程用的主要材料,并且过细化为:海洋平台、海底油气管线、舰船制造、海洋风力发电用高强度钢板材料等,如海洋平台桩腿齿条钢使用的Q690、海底油气管线使用的X65/70钢、舰船制造使用的+EQ56/70钢、LNG船使用的殷瓦钢等。
现阶段,欧美、韩国、新加坡等海洋工程装备制造强国已经掌握高强度钢板材料的先进制造技术,也是世界范围内相关技术的引领者。国内海洋工程装备制造中的普通钢结构件工艺较为成熟,但重要结构件的特殊钢材的工艺整体水平还有待。
2、高强度钢板材料
高强度钢板材料因具有密度低比强度高及耐腐蚀性优良等特点。初是普通船舶用材,现在是军事船舶的翘板、甲板室、飞机发射架、升降舵等结构用材和能源运输设备用材。
美国、日本、英国和前苏联早已把高强度钢板作为船舶结构的主要材料之一。我国从20世纪50年代就开始研制和建造高强度钢板高速船,但是,至今除气垫船可以小批量生产外,其它各类高强度钢板船均处于研制或首制阶段。
3、高强度钢板材料
钛及高强度钢板质量轻、强度高、耐腐蚀性良好,特别对海水和海洋大气具有优良的耐腐蚀性,是优异的轻型结构材料,特别适用于做轻型海工装备,被称为“海洋金属”。
俄罗斯、美国等军事发达 在航母、核潜艇、常规潜艇、水面舰艇等海军装备中大量使用了高强度钢板,尤其是俄罗斯在舰船及潜艇用高强度钢板方面 进,世界上率先研制出全钛壳体核潜艇。
我国从20世纪60年代末期开始效仿苏联,目前已初步形成了具有我国特色,适合我国国情的船用高强度钢板系列,能满足水面舰艇、水下潜艇和深潜器用的不同强度级别及不同部位的要求。
总的来说,目前我国已经形成系列海洋工程装备制造技术,在高、中端产品建造方面也具备一定技术积累,海洋平台及船舶钢焊接技术较为成熟。
高强度钢板是专用于架造铁路或公路桥梁的钢板。要求有较高的强度、韧性以及承受机车车辆的载荷和冲击,且要有良好的抗疲劳性、一定的低温韧性和耐大气腐蚀性。
国内桥梁用钢的发展与铁路钢桥的建造密切联系,经历了“低碳钢→低合金钢→高强度钢”的发展过程。到目前为止,国内桥梁用结构钢经历了6个发展阶段:
1、 代
代高强度钢板只有A3q和16q两个钢号,屈服强度≥240MPa,抗拉强度≥380MPa。
2、第二代
为了建造南京长江大桥,1962年研制成功了低合金钢16Mnq钢,屈服强度≥345MPa,抗拉强度≥520MPa, 板厚为32mm,这是国内第二代高强度钢板,即目前被广泛采用的Q345q钢。
3、第三代
为了修建九江长江大桥研究开发了15MnVNq钢,屈服强度≥420MPa,抗拉强度≥540
MPa,这是国内第三代高强度钢板。
4、第四代
20世纪末,为了修建芜湖长江大桥,在16Mnq钢基础上降碳加铌微合金化,研究开发了14MnNbq钢,屈服强度≥370MPa,抗拉强度≥530MPa,这是国内第四代高强度钢板,即目前被广泛采用的Q370q钢。
5、第五代
为了建造重庆朝天门长江大桥和京沪高速铁路南京大胜关长江大桥,针对部分受力大的构件开发了Q420q钢板,这是国内第五代高强度钢板。
6、第六代
目前,为了满足沪通长江大桥的设计需要,正在研发更高强度的Q500q钢板,这将是国内第六代高强度钢板。
随着国内铁路建设向高速、重载方向发展,铁路钢桥向高速、重载、大跨度、结构美观新颖、全焊方向发展,对桥梁用钢的性能提出更高要求。目前国内钢铁工业的迅猛发展和高强度钢板的应用量日益增加,迫切需要加快高性能高强度钢板的推广应用,以满足现代钢桥制造的需要,高强度钢板也将得到进一步的发展。
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