高性能船钢提高船舶性价比

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长期以来，我国自主设计建造的常规大中型船舶与日本、韩国建造的同类型船舶相比，自身船体重量要高出5%～10%，建造周期也要长10%以上。对此，长期将船舶板材性能作为重要课题进行研究的沙钢集团钢铁研究院研究员张宇认为，大力推广应用国产高性能船用钢材，是国内船舶“减重瘦身”的重要途径之一。通过采取这一措施，我国船舶将降低船体自重，提高性价比。

发达国家：应用比例高达90%

张宇说，高性能船用钢材包括两个方面的产品：一是高强度船用钢，在同等条件下，使用该类钢材可以减轻船体或海洋工程载体的自身重量；另一个是高焊接性能船用钢，在同等强度级别条件下，使用这一类钢材可减少焊接程序、减少焊接道次、提高焊接效率、缩短造船周期。

在船舶建造过程中，采用高焊接性能（大线能量焊接性能）钢板来替代普通钢板可大幅提高建造效率。其一方面可免除或减少预热和后热处理工序，提高效率，节约能耗；另一方面可把焊接热输入量从普通板材的15~25千焦/厘米提高至100~300千焦/厘米，从而减少焊接道次，提高焊接效率。据了解，对于20毫米和40毫米厚的普通钢板，采用焊接热输入量为20千焦/厘米的埋弧焊接方式，分别需要13和24道次，而使用新型高焊接性能钢板，可采用热输入量为100~300千焦/厘米的多丝埋弧焊或者气电立焊方式实现单道次焊接，效率将提高5~7倍，焊接材料节省25%，优势明显。

同样，采用高强度级别钢种替代普通钢种，在帮助降低船舶自重的同时也能减小结构件的厚度，从而降低焊接工作量、减少焊接材料消耗、提高建造效率。如果采用能够同时兼顾高强度和大线能量焊接性能的高性能钢板来替代传统钢板，综合优势将更加明显。

正因为高性能船用钢材在船舶建造中存在着诸多优势，日本、韩国等船舶工业发达国家在船舶及海洋平台建造过程中大量应用高性能钢材，其比例达到85%甚至90%以上。

在船用高性能钢应用推广方面，日本企业已经做了大量工作。2007年，新日铁、三菱重工和商船三井等3家单位联手在世界范围内首次将高强度钢EH47用到8100TEU集装箱船的建造中，以取代部分EH40和EH36等普通钢种。新钢种在船舶建造中的应用，使船舶钢板厚度缩减了24%，船舶自重减轻18%，焊接材料消耗减少30%，建造周期缩短18%，货物载重量增加14%，碳排放减少11%。

目前，日本已经开始采用大线能量焊接钢板用于船舶外壳的建造。对厚度规格为30~70毫米的钢板使用垂直气电立焊方式，可实现单道次焊透，相比普通钢种所需要的23~60焊接道次，焊接效率可提高4~6倍，船体的整体建造周期可缩短14%。此外，钢板变薄和焊接区域比例的降低，可提高船体结构的低温冲击韧性和耐疲劳性能，从而提高船体安全等级。

韩国企业在设计建造船舶时，也充分采用了高性能船用钢材，因此，他们设计建造的船舶自重较我国同型船舶轻一两千吨，载重量相应增加，对动力的需求也小，船舶的性价比自然就高了。