破冰船将穿上国产新“铠甲”,止裂钢可提升国际话语权,中国造船材料实现从“跟跑”到“并跑”

破冰船将穿上国产新“铠甲”,止裂钢可提升国际话语权,中国造船材料实现从“跟跑”到“并跑”

【环球时报报道 记者 郭媛丹】“材料不强,装备难强;材料自主,产业方能自立。”13日,中船集团七二五所所长、党委书记李卡在中船集团系列品牌日活动发言中表示。目前我国船舶材料事业已取得长足进步,在高性能钢材、特种功能材料等多个领域实现从“跟跑”到“并跑”,甚至在部分领域实现了“领跑”的跨越。

《环球时报》记者在七二五所船体结构钢与焊接技术研究室见到了大国重器用钢、焊接材料、智能焊接装备等,说明一条材料全链条国产自主化路径形成闭环。七二五所成立于1961年,是专业从事船舶材料研制及工程应用研究的科研事业单位,也是中船集团材料总体单位。

在样品区,一块用于极地破冰船船艏的复合钢板静静陈列,外层不锈钢泛着冷冽光泽。极地低温、冰载冲击、磨蚀等严苛工况对极地船舶核心材料——船用钢提出极高要求。长期以来,我国极地船用钢主要依赖进口,成为制约我国极地装备产业自主发展的关键瓶颈。

“我们采用复合钢板方案,内部使用低成本低合金钢,外层复合不锈钢,相当于给船体穿上一层‘铠甲’。”船体结构钢与焊接技术研究室王杏华向《环球时报》记者介绍称,极地破冰船需要在厚冰层中撞开航道,船艏既要抗撞击、又要耐腐蚀;船身水线上下区域常年和冰水摩擦、受海水侵蚀,该部位同样需要使用该型复合钢板。

据介绍,超大型集装箱船离不开大厚度、高强度、止裂韧性优异的止裂钢,正如当年泰坦尼克号撞上冰山,一道裂纹迅速扩展撕裂船体,而止裂钢的作用就是给裂纹“踩刹车”。据了解,研究团队在国际上首创“大尺寸双重拉伸+小尺寸替代”试验方法,并成功纳入国际船级社协会(IACS)通用规范,强力助推止裂钢国产化,显著提升了我国在该领域的国际话语权和技术影响力。

有了作为“骨架”的钢板,还需要配套焊材将结构“缝合”成型。样品展示区内,极地专用焊材与低温焊材同步亮相。每一类钢材都要有匹配的焊接材料,就像缝制羽绒服的缝线一样。极地焊材需要在零下60摄氏度的极低温环境下维持良好韧性。

在钢和焊材之外,数字化工艺与智能装备也在同步推进国产化进程。研发团队针对特种焊丝量身定制专属焊接波形及专家系统,助力高端焊接电源的国产替代,降低对外依赖度。

站在人工智能技术前沿,多足焊接机器人样机正在调试。据负责人介绍,“具身智能不应该停留在舞台和红毯上,而应代替人类进入危险空间和恶劣环境,激光雷达和摄像头是它的‘眼’,焊接大模型是它的‘脑’,让机器人复刻大国工匠的技能与经验,把人从恶劣空间里解放出来。”另一边,多型移动式金属3D打印设备调试,“3D打印技术与设备走出工厂,到工程现场,甚至在大洋上实现现场打印制造是未来的重要趋势,‘坏什么修什么,缺什么造什么’,形成新质维修保障能力。”

据专家介绍,从极地复合钢到国产焊材、自主电源、焊接机器人以及船载3D打印设备,中国造船“国家队”依托数十年的技术底蕴,呈现的是“材料-工艺-检测-设备”一站式解决方案和全自主产业链,也因此,中国造船行业才有了挺进深蓝的底气。