将实现我国高端海洋平台用钢品种自给能力达70%以上,六是高品质海洋工程用钢的开发与应用技术

2020-04-24 作者:新浦京   |   浏览(72)

10月30日,工业和信息化部发布《产业关键共性技术发展指南(2017年)》(以下简称《2017年指南》)。据悉,2011年,工信部就曾发布《产业关键共性技术发展指南(2011年)》,还分别于2013年、2015年两次对相关技术内容进行了修订。新出台的《2017年指南》是工信部进一步结合《中国制造2025》、围绕制造业创新发展的重大需求,通过研判国内外产业发展现状和趋势之后提出的最新版本,共提出优先发展的产业关键共性技术174项。其中,原材料工业53项、装备制造业33项、电子信息与通信业36项、消费品工业27项、节能环保与资源综合利用25项。  当前,在经济全球化的条件下,我国经济的对外依存度已高达60%,对外贸易运输量的90%是通过海上运输完成的,世界航运市场19%的大宗货物运往我国,22%的出口集装箱来自中国———我国经济已是高度依赖海洋的开放型经济。船舶和海洋工程行业已成为我国经济发展的重点之一,其对钢材的需求也呈现出诸多新的变化。新出台的《2017年指南》明确了高品质海洋工程用钢的开发与应用技术的关键内容,同时对绿色化、智能化钢铁流程关键要素协同优化和集成应用技术,高品质特殊钢生产应用关键技术等提出了新要求。  《2017年指南》对海洋工程用钢开发等提出新要求  《2017年指南》明确了今后高品质海洋工程用钢开发与应用技术的发展方向,重点研发的主要海洋工程用钢品种及相关技术有:发展自升式平台用690兆帕级特厚板、大口径无缝管,460兆帕级别导管架平台用钢及配套焊材,可大线能量焊接平台用厚板及配套焊材,大壁厚深海隔水管、管线钢,南海岛礁基础设施用耐候钢、耐海水腐蚀钢筋,海水淡化、化学品船用特种双相不锈钢、高钼超级奥氏体不锈钢,深海集输系统用耐蚀合金、沉淀硬化型不锈钢,深海钻采用高等级高氮奥氏体不锈钢等材料的研发、生产和应用技术,此外还有发展极寒耐低温船舶及海工用钢生产及应用技术,洁净化冶金、均质化连铸、精准组织调控等集成制造技术,低温钢的高效焊接材料与工程化应用技术的内容。  《中国冶金报》记者注意到,《2017年指南》把对钢铁工业的要求放在了最靠前的位置,说明《2017年指南》对钢铁工业寄予厚望,也说明了钢铁工业对海洋工程等领域的关键作用。包括上文中提到的高品质海洋工程用钢的开发和应用技术相关要求,《2017年指南》对钢铁工业共提出了13个方面的要求:一是基于大数据的钢铁全流程产品工艺质量管控技术,二是钢铁定制化智能制造关键技术,三是钢铁制造流程余热减量化与深度化利用技术,四是绿色化、智能化钢铁流程关键要素协同优化和集成应用技术,五是高品质特殊钢生产应用关键技术,六是高品质海洋工程用钢的开发与应用技术,七是钢材高效轧制技术及装备,八是高炉炼铁信息化与可视化技术,九是高品质铁精矿生产技术与装备,十是低品位难选矿综合选别与利用技术,十一是氢气竖炉直接还原清洁冶炼技术,十二是全氧冶金高效清洁生产技术,十三是超超临界电站汽轮机用镍基耐热合金材料设计和生产技术。  船舶与海洋工程用钢发生诸多新变化  钢材是高品质船舶与海洋工程建造的主要原材料。因此,高品质船舶与海洋工程用钢的发展一直是海洋工程相关领域和钢铁工业十分关心的问题。  据了解,经过多年的发展,我国初步建立了较完备的船舶与海工用钢体系。但随着经济全球化的发展,国际物流量不断增长,对各种各样船舶的需求也相应增长。由此,高品质船舶与海洋工程所需用的钢材也发生了新变化。  新变化的大趋势是对“高强度、高韧性、易焊接性、耐腐蚀性及大厚度、大规格、多品种规格”提出了更高、更严、更精的要求。  例如,对特厚板合金设计与强韧化机理、心部韧性调控原理与技术,高洁净—均质化制锭/坯、高渗透性轧制、均匀热处理新工艺与装备,高强度特厚板关键生产技术及配套焊材等内容进行研究;开发高强度、大断面特厚板关键生产技术、装备和产品(785兆帕级,厚度≥180毫米;690兆帕级,厚度180~256毫米);对氧化物冶金原理及热影响区组织调控机理,大线能量焊接厚钢板合金设计及全生产流程高熔点氧化物控制技术,可大线能量焊接海工厚板生产工艺技术、焊接技术和焊材开发等内容进行研究;开发系列海工用大线能量焊接厚钢板和配套焊材(厚度≥60毫米,焊接线能量≥200千焦/厘米),性能满足标准规范要求;对厚壁无缝钢管、型钢、锚链钢合金设计、强韧机理与关键生产技术,钛/钢复合板、铸造节点关键制造技术,高耐蚀特种部件粉末冶金制品粉体均质化、超细化、致密化制备技术等内容进行研究;开发海工用大壁厚无缝钢管、大规格高强型钢、R6级锚链钢、钛/钢复合板、大型铸造节点、高耐蚀粉末冶金制品产品或原型产品;对合金成分与钢材组织对环境敏感性和耐蚀性的影响规律,力学、电化学、磨损、微生物耦合作用腐蚀规律及综合防护技术,典型海工钢使用、服役性能检测与评价方法和标准等内容进行研究;阐明多场耦合环境下腐蚀机制,建立新型深海腐蚀性能评价方法和海工钢检测与服役性能评价方法,使典型海洋平台用钢最大寿命延长50%;对海洋工程用钢应用过程中配套焊接工艺,海洋工程用特厚钢板和管材高效无缺陷切割技术、成型技术等内容进行研究;开发新研制材料高效焊接技术、加工技术、成型技术等应用技术,建立制造规范,形成完整的产业链,构建海工钢生产、研发和应用相关标准,并完成新型海洋工程用钢检验认证和典型工程应用示范,等等。  海洋工程用钢开发还有巨大潜力  海洋工程用钢铁材料是拓展海洋空间、开发海洋资源的物质前提。中国要建设海洋强国,开发海洋工程用钢非常重要。  据了解,目前在役的海洋工程装备有相当一部分集中建造于上世纪80年代初,服役已达25年以上,面临退役。因此,海洋工程装备更新换代的需求已经十分强烈。可以预见,未来,我国在海洋工程方面必然会有所突围,但目前国内本地原料、配套份额都较低。业内专家指出,我国1000米以下的深海工程材料被国外长期垄断,而且工程施工技术全部保密。  在海洋工程用钢方面,目前,我国海洋工程用钢关键部位的特殊品种如高级别特厚钢板、大壁厚无缝管、大规格型钢等仍需进口,海洋平台用厚钢板的焊接效率及耐蚀性能与国外先进水平相比差距较大,高端钢铁材料自主保障能力较差……这些都制约了我国大型海工装备的整体设计和建造水平。  海洋工程领域投资额体量巨大,可供钢铁工业充分施展拳脚。据了解,截至2015年末,全国海洋工程项目建设超过15000个,投资总额超2万亿元。  只有贯彻实施《2017年指南》的要求,钢铁工业才能适应船舶和海洋工程技术发展的新格局,才能壮大海洋经济,不断拓展蓝色发展空间。

耐蚀钢。油船是国际间原油运输的重要工具,油船货油舱耐蚀钢用量占到船舶总用钢量的40%——45%,意味着耐原油腐蚀钢板具有巨大的市场需求。以往,油船货油舱主要采用耐蚀性较差的AH32、AH36钢板,采用涂层的方式进行腐蚀防护。2013年,IMO船用耐蚀钢性能标准正式实施。目前,我国已基本完成了E36级别耐蚀钢及相关焊材的开发,钢板已经申报船级社认证,并向3.8万吨级油轮示范改装船货油舱内底板和上甲板供货1000多吨。此外,为了延长海洋结构物的寿命,需要开发耐海水腐蚀性和耐海洋微生物腐蚀性良好的钢板。

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2015年是“十二五”收官之年。而根据国际钢协2020年课题和中国工程院课题预测,中国钢铁行业表观消费量正是在2015年左右达到顶峰,进入行业投资负增长的时代。站在2015年末展望未来,进入需求峰值平台区的钢铁行业,其技术创新的方向是什么?即将到来的“十三五”,钢铁行业应该把产品研发重点放在哪里?  “生态、低成本、高性能钢铁产品开发是互联网时代钢铁业智能化的主体。”11月10日,在由中国冶金报社主办的2015(首届)中国钢铁产业链电商高峰论坛上,中国工程院原副院长、中国金属学会理事长、中国稀土行业协会会长干勇在主旨演讲中给出了这样的答案。生态产品需要满足在生产和全生命周期的时间尺度上减少社会的资源、能源与环境的负荷,并且能提高社会能源的生产和使用效率。钢铁企业应该进行这样的产品开发,从而获取新的竞争力。  在此基础上,结合“十三五”国家重点专项的内容,他指明了钢铁行业“十三五”技术发展的总体任务方向———绿色化、智能化钢铁制造流程及品种技术集成的研发与应用,并详细介绍了相关产品的基础研究及重大关键技术。  国家能源战略需要先进能源用钢支撑  干勇指出,我国在先进能源用钢的基础研究和重大关键技术方面已经取得了进步,“十三五”时期还要继续在这方面开展重点研究。  例如,在火电领域,研发和建设先进超超临界火电机组成为优化我国能源结构、实现减排目标的重要举措。而且,我国已攻克600℃超超临界耐热钢技术,产品已占领市场;已建成600℃超超临界电站122.4GW,占世界的80%;已研制出与目前国外先进水平相当的6吨级镍基耐热合金铸锻件和各种口径锅炉管,为700℃超超临界汽轮机耐热合金及其10吨~30吨级部件研制奠定了坚实的技术基础。  在核电领域,国内一重、钢铁研究总院、二重、上重等单位已初步掌握AP1000锻件生产技术,并实现了供货,但产品质量稳定性尚待提升。此外,一重和钢铁研究总院正在开展CAP1400大锻件研发工作。国内宝钢股份+宝银特种钢管公司、抚钢+久立特材等单位围绕AP1000传热管分别开展攻关。目前宝钢股份+宝银特种钢管公司完成了CPR1000传热管试制,已供货一台份(防城港核电项目)。我国AP1000机组Inconel690传热管的国产化攻关正处于关键时刻。  干勇介绍,高/低温、高压、复杂介质环境下能源用钢的失效行为(断裂、腐蚀、磨损)与机理,能源用钢的高强韧、长寿命机理与组织精细化调控,低成本、耐腐蚀双金属复合材料全轧制复合机理与调控,高强高韧钢低成本合金设计与全流程组织细化TMCP(热机械控制工艺)技术,提高耐磨性、耐蚀性与高温性能稳定性的基体组织与析出相控制技术,双金属复合材料全轧制复合工艺与装备关键技术,高品质宽厚板和大型铸锻件高洁净、均质化制造技术,是“十三五”时期我国先进能源用钢基础研究及重大关键技术。  具体目标是,管线钢满足年输气量450亿立方米及可在-40℃下安全服役的重大需求;“钢-钛”和“钢-耐蚀合金”复合板界面剪切强度达到200兆帕以上;LNG(液化天然气)储罐用钢合金成本比传统9%镍钢降低20%以上,综合性能达到9%镍钢水平;二氧化碳驱油气开采用耐蚀钢使用寿命延长两倍;煤机用耐磨钢耐磨性提高到相同硬度的传统耐磨钢的1.5倍以上,机加工与焊接性能不低于传统耐磨钢;耐热合金与核能用钢满足700℃火电机组示范工程建设和新一代核电站应用要求。  补齐“工业强基”短板有赖特殊钢开发  “工业强基”是我国实现从“制造大国”到“制造强国”跨越式发展的基础,其中基础件量大面广,但我国高端装备关键基础件仍需要从国外进口。以高端模具为例,高端模具用材料仅有国外几个先进模具钢企业能生产,国内不能生产,几乎全部依赖进口。因此,我国在特殊钢研发方面还有很多工作需要做。  “十三五”特殊钢基础研究及重大关键技术的主要研发内容包括:特殊钢新型强韧化机制与高可靠长寿命机理,制备及服役过程微观组织演化,耐高温、应力、腐蚀等服役环境适应性的材料设计技术,特殊钢高洁净度冶炼、夹杂物精确控制、均质化与组织精细化控制、精确成型与加工等产品质量稳定控制技术,低成本制造及简化流程技术,规律及其定量化描述,特种软磁合金性能调控机理等。  具体目标是,大幅提高特殊钢及其制品的性能、质量稳定性和可靠性,关键产品质量达到进口产品水平,典型特殊钢品种的国内市场自给率达到80%以上,使用寿命在目前基础上延长50%;高性能超级模具钢可使用10万次以上,超高强度钢及高强度不锈钢制造成本降低40%。实现高服役安全性耐热钢、高可靠性真空脱气轴承钢、高效率低损耗及特殊用途电工钢、取向硅钢以及特种电机用电磁功能材料的规模化生产和应用。  极端环境用钢强壮海工装备的“心脏”  开采海洋资源是国家重大战略,我国海洋油气资源丰富,但油气资源对外依存度超过50%。这主要是因为我国90%以上的海洋油气资源储藏于500米以上深水水域,深海装备是开发这些资源的重要支撑;而我国海工装备的“心脏”———水下钻、采、集、输系统关键部件全部依赖进口。对此,干勇表示,我国亟须开发高强度、大规格、易焊接的船舶与海洋工程用钢。  就海工特种合金而言,国外研发历史悠久,材料形成系列,更新换代频率高。而国内却呈现高端空白、低端不能用的特征。其表现为:先进材料品种空白,如7Mo超级不锈钢、耐蚀合金等;特种合金制造关键共性技术缺乏,如超纯冶炼、无缺陷连铸、无裂纹热加工等技术;现有产品等级低、质量差、寿命短,使用不安全;钛资源丰富,但海洋用钛尚在起步阶段。  因此,“十三五”期间,我国深海油气开发用钢技术主要研发内容包括:大尺度、极寒环境用低温钢强韧化机理,海洋用钢低成本、高耐蚀设计原理,不同海洋服役环境下海洋用钢腐蚀机理与影响规律,可大线能量易焊接钢成分设计、生产工艺、生产装备关键技术,船舶及海工用钢产品差异化评价技术,高耐蚀海工特种部件粉末冶金工艺技术,超低温用钢成分、工艺、应用评价及建造关键技术。  干勇明确,“十三五”期间,应显著提升我国船舶及海工用钢的研发及应用水平,典型材料的性能分别达到最大强度785兆帕级,最大规格180毫米以上,最大焊接热输入200焦耳/厘米,最大寿命延长50%以上,实现焊材、型材配套,示范应用总量达到千吨以上,实现相关高端品种的自给率(按牌号计算)从目前不足40%提高到70%以上。此外,还要完善应用评价体系建设,逐步建立产品评级体系和海工用钢专用规范体系。  开发高性能交通与建筑用钢满足品质需求  随着人们生活水平的提高,对高性能交通与建筑用钢的需求也日益增长。以第三代汽车用钢板为例,其应用可在原减重23%的基础上,继续减重10%~20%,整车减重3%~6%,燃耗可降低4%。在世界先进发动机研制和生产中,高温合金材料用量已占到发动机总量的40%~60%。而这些应用部位都关乎发动机的可靠性和安全性,对材料综合性能水平和相关基础工业水平要求甚高。  为了满足这些新需求,我国需要在高性能交通与建筑用钢方面加大基础研究及重大关键技术的研发,其主要内容包括:高性能交通用钢多相与动态相变强韧化机理、抗冲击、耐腐蚀、耐疲劳设计原理、成形回弹、延迟开裂机理,建筑用钢的耐海洋大气腐蚀、抗震、耐火机理,第三代先进汽车用钢的多相组织设计与调控、生产工艺与装备及制造关键技术,高强度钢成形关键工艺与控制技术,第三代汽车用钢应用及轻量化评价技术,高速重载铁路用钢的窄成分冶炼、超低氧控制技术、高耐磨抗冲击重轨组织调控技术,建筑用钢组织稳定性控制技术、低屈强比控制技术、表面预处理技术。  具体目标是:大幅度、大规模地推动车身轻量化和节能减排,实现1000兆帕~1500兆帕的高强塑积第三代汽车用钢的制备与应用,整车减重8%~20%以上;实现时速300千米以上高铁用材基本国产化,重载钢轨满足5亿吨运量或50年使用寿命要求;高耐蚀货车车体用钢满足25年服役寿命要求;典型建筑及桥梁用钢使用寿命可延长到50年~100年,且满足耐火、耐候、耐蚀等功能复合化要求。

一方面是国内造船企业想从国内钢铁企业中采购性价比高的高端船舶与海洋工程装备用钢而不得,另一方面则是研发出了高端船舶与海洋工程用钢的钢铁企业找不到客户。对市场状况的不了解和信息的不对称,让国内众多船企和钢企走在了两条“平行线”上,难以找到“交点”。针对这一问题,日前,在山东钢铁集团有限公司召开的船舶与海洋工程高端用钢研讨会上,众多与会 专家和船企负责人普遍认为,在当前造船行业与钢铁行业都处于低位运行的市场形势下,双方应该进一步加强交流与合作,船企应及时将所需的钢材品种信息反馈到 钢企,钢企则应有针对性地加大研发力度,并做好物流、配送方面的服务,使双方实现共赢。产销合作有待深化作为造船大省、钢铁大省,山东省造船行业与钢铁行业在船舶与海工用钢的研发、使用方面已经建立了长久的合作关系。早在2002年,山东省国防科学技术工业办公室就曾经针对该省的船舶行业与钢铁行业之间的合作举行过专门的研讨会。国际金融危机爆发后,山东省内的钢企与船企还专门签署了战略合作协议,抱团取暖并取得了良好的效果。山东钢铁集团有限公司总经理、山东钢铁股份有限公司董事长陈启祥介绍,虽然山钢集团成立之初正是国际金融危机对钢材市场冲击最严重的时期,不过,通过与船企的合作,山钢集团在中高端船舶与海工用钢研制方面取得了一定的成绩。中国海洋石油总公司36%的海工用钢都来自山钢集团,其供应量位居国内钢企首位。目前,山钢集团有4条中厚板生产线和3条型钢生产线,完全能够满足国内船企在船舶与海工用钢方面的需求。“虽然钢企和船企开展的合作很多,但是针对性不是特别强,合作的广度和深度也需要进一步拓展和挖掘。”山东省国防科工办船舶处调研员董文照表示。最明显的一个例子是烟台中集来福士海洋工程有限公司急需海工平台用高端H型钢、T型钢,在山东省内找不到能够提供该型钢的企业;而山钢集团莱钢有限公司生产出的船舶与海工平台用高端H型钢、T型钢却找不到客户。这就是典型的市场与需求脱节的问题。山东省国防科工办在了解到相关情况后,带领船厂及船东实地 考察了莱钢的H型钢,促成了双方的合作。董文照表示,要想使两个行业之间的合作更加有针对性,还得发挥市场在资源配置方面的作用,这也意味着钢企要积极主 动地“从市场中来、到市场中去”,加强与船企的沟通交流,切实了解当前造船行业急需的钢材品种,在研发方面与船企开展更加深入的合作,才能够更有针对性地 开展研发、生产工作。瞄准市场急需钢种近几年来,随着国内海洋用高强钢的研究与应用,我国船舶及海工用钢产能、质量都得到了大幅提升。目前来看,国内钢企生产的船舶及海工用钢基本能满足大部分需求。以海工用钢为例,其国产化率已达到90%以上。我国生产海洋工程用钢的主要钢企有宝钢集团有限公司、鞍山钢铁集团公司、舞阳钢铁有限责任公司、济钢集 团有限公司、南京钢铁集团和湖南华菱湘潭钢铁有限公司等,其产品在厚度和强度方面已达到基本标准;EH36以下平台用钢已经完全实现国产化。面对这样的现 状,要想占据主动,钢企也必须有针对性地开拓高端船舶与海工用钢市场。有专家指出,当前,普通船钢市场已经饱和,竞争的激烈程度也非同一般,所以,钢企必 须瞄准当前市场急需的高端船舶与海工用钢,力争取得比较竞争优势。目前来看,在一些高性能、高技术含量、高附加值的船舶及海工用钢方面,我国与日韩等国相比仍有一定的差距。比如,往往因为焊接工艺不过关或材料自身要求较高,我国钢企生产的355兆帕以上的高强度钢很难通过船检认证,致使实船应用量不大;船板表面麻点等质量问题时有发生,钢板边缘平整度、直线度不高,国产钢板通常有至少10毫米的边缘切割量。除了对材料利用率造成一定影响外,还多了一道切割加工工序,增加了加工成本。据烟台中集海工研究院副总经理腾瑶介绍,从各种海洋平台类型来看,目前需求量最大、材料升级或 国产化替代要求最多的是自升式平台、半潜式平台和导管架平台用钢。而随着当前海洋平台大型化、深水化,钻井设备大型化,作业区域极端化的发展趋势日益明 显,海洋平台用钢也在朝着高强度、厚规格、良好低温韧性、高耐腐蚀性能的方向发展。随着海洋资源的进一步开发,普通的355兆帕和400兆帕级海洋平台用 钢已经不能满足需要,提高强度对于平台用钢的减重、降低成本具有重要意义,屈服强度达到500~700兆帕甚至更高的900兆帕钢材将成为未来发展的方 向。虽然高端船舶与海工用钢的市场“看上去很美”,但是钢企也是有苦难言。以海工用钢为例,据统 计,我国主要海工总装制造企业每年交付量为30~40座,年均用钢量仅为60万~80万吨。由于我国海工用钢生产企业众多,产业集中度低,这些订单将分布 在多家钢企,而海工用钢又具有多品种、小批量、交货时间短的特点,各家钢企海工用钢产量都达不到规模效益,钢企研发、生产难度较大,积极性不高。因此,我 国船企不得不从国外进口高端船舶与海工用钢。合作更应有针对性当前,我国船企正在开展结构调整和转型升级工作,对高端船舶与海工用钢的需求量大幅增加。对我 国钢企来说,这是个难得的在高端船舶与海工用钢领域实现突破的机会。因此,我国船企和钢企之间必须进一步加强交流与合作,并将这种合作延伸到具体的项目 上,真正在高端船舶与海工用钢领域实现突破。比如,中集来福士就与宝钢股份共同成立了中集-宝钢材料应用联合实验室,不仅针对具体的项目进行高端海工用钢 的研发,还将合作领域延伸到了海洋平台加工方式、切割精度及构件成型研究,海工用钢行业标准的研究等。山钢股份副总经理、钢铁研究院院长孙卫华也表示,钢企应该充分结合当前造船市场的需求,进一步 加大对高端船舶与海工用钢的研发力度。目前,山钢集团专门成立了钢铁研究院,就是为了有效整合技术资源,进一步加快战略性、前沿性产品技术,用户应用技术 的研究开发,并通过市场纽带优化科技资源配置,把研发重心前移至客户,实现科技创新要素、企业生产要素与客户需求的有机结合,在为客户提供高端、高质产品 和服务的过程中,促进研发成果快速转化为市场竞争优势。天津大学材料科学与工程学院副院长王东坡还建议,钢企在钢材的研发阶段,包括在产品方向、组织 设计、冶炼、铸坯、轧制及热处理等过程中,均应考虑产品使用过程中焊接所带来的系列影响,深入、系统地研究解决方案。同日本及欧美相关企业相比,我国钢企 及焊材制造商对应用基础性研究的投入相差较多,储备技术可能较少。因此,钢企今后应该高度重视引进焊接物理及化学冶金方面的人才,更关注所开发钢材产品的 焊接性能,提供更好的配套焊接工艺。在海洋平台用高强钢方面,欧洲、美国对海洋平台用高强钢的研发和应用机制相对完善,标准化程度 处于领先地位。目前,我国尚无专用的海洋平台用钢标准。对此,腾瑶建议,通过构建相对应的标准制定、修订与实施机制,将钢企和海工企业联合起来,提高标准 的适用性,充分发挥标准对海工用钢发展的支撑和引领作用。瞄准国际先进水平,鼓励产学研用联合开发新标准,积极参与国际标准制定,加速国外先进标准向国内 标准的转化。

大热输入焊接用船板。大热输入焊接用钢是指焊接热输入在400千焦/厘米以上的钢种。随着船板厚度规格的增加,开发具有高焊接热输入适应性的钢板以提高焊接效率成为船体建造需重点解决的问题。提高焊接热输入适应性,必须解决焊接热影响区韧性降低的问题。提高HAZ韧性的方法包括采用低碳当量的合金设计、细化HAZ晶粒尺寸及改善HAZ晶内组织。

  产能过剩背景下钢铁行业无不承受着产品积压的压力,然而,本钢集团却一直在为产品供不应求而苦恼。由东北大学与该集团合作开发的1500MPa汽车用超高强钢,可减薄厚度30%,白车身减重30%,整车减重10%。通过减重能够为每台汽车平均节约万元以上油费,提升10%的动力性能。  “由此可见,所谓过剩只是落后产能过剩。”中国工程院院士、东北大学教授王国栋说,“中国钢铁企业要想在产能过剩背景下实现逆袭,必须要通过设备升级和新技术开发,使钢铁生产的质量和效益迅速提升,实现绿色制造、智能制造。”  热轧板带钢新一代控轧控冷技术,是绿色钢铁制造的代表性工艺。这项节能减排的工艺正出自东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室。依托这套领跑世界的工艺,东北大学自主研制出套热轧钢材先进快速冷却装备与控制系统,这套装备已成为我国热轧钢材生产线主力机型,覆盖了鞍钢、首钢等50%以上大型钢企,实现了高品质节约型热轧钢材4000万吨/年的生产规模,所研发的产品在西气东输、海洋平台、跨海大桥、第三代核电站、大型水面舰艇等国家战略性工程中广泛应用,帮助我国钢材实现了由“中低端”向“中高端”的升级换代。  海洋工程用钢铁材料是拓展海洋空间、提升海洋国防实力的物质前提。以往我国海洋平台用厚钢板的焊接效率及耐蚀性能较差,海工钢关键部位的特殊品种如高级别特厚钢板、大壁厚无缝钢管等仍需进口,制约了我国大型海工装备的整体设计和建造水平。2016年,由东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室主任王昭东领衔的“高强度、大规格、易焊接”海洋工程用钢及应用项目正式启动。目前,特厚板高强均匀淬火、一体化组织性能调控等一批关键共性技术开发工作有序推进,高强韧特厚钢板等系列关键海洋工程用钢原型产品开发如火如荼,300毫米大断面辊式淬火装备、特厚钢板即时冷装备等在今年年底即将投入工业化应用。该项目的实施,将实现我国高端海洋平台用钢品种自给能力达70%以上,最大寿命提升50%以上。  “近5年来,东北大学累计为钢铁企业创造利润500亿元,综合减少我国钢铁行业二氧化碳总排放量的7%。”东北大学校长赵继告诉记者,“发挥自身在冶金学科方面的独特优势,解决行业重大需求,为国家排忧解难,这是东北大学义不容辞的责任。”  新闻来源 《光明日报》2017年3月30日

大热输入焊接技术。作为船舶建造中最长的工序,大热输入焊接技术效率的高低决定了船舶建造的成本和交货周期。为了提高焊接效率,需提高焊接热输入。目前船厂多采用多丝埋弧焊、气电立焊、电渣焊等高效焊接方法,与传统焊条电弧焊相比,焊接效率可以提高10倍以上。对于该工艺,关键是采用具有大热输入焊接适应性的钢板,此外,还应开发相应的焊材,采用适当的焊接方法。

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