第一篇：造船用鋼材料

1、造船用鋼

建造民用或軍用船舶的鋼鐵材料，都稱(chēng)之為造船用鋼。有鋼板、型材、管材、鑄鍛件等等。但習(xí)慣上造船用鋼僅指船舶殼體用的鋼板，有一般強(qiáng)度造船鋼板、高強(qiáng)度造船鋼板和海軍艦艇殼體用鋼板三大類(lèi)別。

2、造船用鋼的技術(shù)要求

①對(duì)強(qiáng)度的要求。較高的強(qiáng)度可以減少船體的重量，減少焊接工作量，增大承載能力。高強(qiáng)度鋼的采用又受到船體剛性和耐蝕性的制約。

②船體線形較為復(fù)雜，有多類(lèi)型的單曲線或雙曲面，要采用冷、熱彎及矯正等多種成形操作，要求鋼材對(duì)造船工藝的適應(yīng)性，還包括在焊接和修補(bǔ)。

③對(duì)塑性和韌性的要求足以補(bǔ)償由于建造過(guò)程中各種操作的加工硬化和熱循環(huán)對(duì)材質(zhì)的影響。對(duì)于艏柱、船體縱彎應(yīng)力最大的部位、船底及舷部止裂板等重要部位，要求高的抗裂性，要求在低溫條件下具有較低的延一脆性轉(zhuǎn)變溫度和足夠的沖擊吸收功。

④耐海水腐蝕性。

3、造船用鋼的需求

進(jìn)入90年代，國(guó)際海運(yùn)量的增長(zhǎng)高于運(yùn)力的增量，船舶市場(chǎng)新船建造和舊船成交活躍，頭5年新船交易達(dá)3200萬(wàn)排水噸位。我國(guó)僅船舶工業(yè)總公司系統(tǒng)共造船676萬(wàn)噸，后5年可再造350—400萬(wàn)噸。占世界造船量1／10.我國(guó)造船業(yè)已能建造28萬(wàn)噸級(jí)油輪、15萬(wàn)噸級(jí)散貨輪、1200噸鉆井平臺(tái)、4200m3LPG船、3000m3液化氣船及全程自控高速水翼船。

包括泰州造船在內(nèi)，國(guó)內(nèi)涉及造船的船舶公司、交通部和農(nóng)業(yè)部的造船能力在600萬(wàn)噸左右?？蔀橐苯?、電力、石化、水電、煤炭、城建及輕工等行業(yè)建造24大類(lèi)數(shù)千種非船舶產(chǎn)品。但生產(chǎn)能力略低于日本的1400萬(wàn)噸和韓國(guó)的1300萬(wàn)噸。

目前造船鋼材年需量在200萬(wàn)噸，其中造船鋼板在100—120萬(wàn)噸左右。國(guó)內(nèi)基本可以生產(chǎn)四個(gè)鋼材品種、五個(gè)級(jí)別的船板。240Mpa級(jí)一般強(qiáng)度船板需求仍是主要的，450、600Mpa級(jí)高強(qiáng)度船板亦能生產(chǎn)。路透首爾10月15日電---造船用鋼板可能是明年鋼鐵市場(chǎng)中罕見(jiàn)的亮點(diǎn),供給可能依舊緊俏,即便是運(yùn)費(fèi)率下滑,以及金融危機(jī)迫使船運(yùn)業(yè)者砍掉部分訂單.分析師表示,在經(jīng)濟(jì)看衰下,商用鋼品前途慘淡,汽車(chē)銷(xiāo)售早已慘跌,造船用鋼板價(jià)格在未來(lái)六個(gè)月卻可望持堅(jiān),甚至逆勢(shì)上揚(yáng).即便是造船業(yè)者未來(lái)景氣低迷,尤其是韓國(guó)這個(gè)全球最大的造船國(guó).“鋼鐵業(yè)景氣已觸頂,新訂單較去年已銳減40%,受到信用緊俏的影響,我想可能還會(huì)有更多砍單,可能有5%已下訂的訂單被取消,”早安新韓證券分析師Lee Jong-whan表示.“但砍單對(duì)主要造船廠和鋼鐵需求幾無(wú)影響,因?yàn)槠湮唇回浻唵我雅诺匠^(guò)三年以後.拜中國(guó)等新興市場(chǎng)需求強(qiáng)勁所賜,鋼價(jià)今夏沖上紀(jì)錄高位;但之後鋼鐵價(jià)格較今年高點(diǎn)已滑落逾兩成.鑒于汽車(chē)廠商、營(yíng)建業(yè)者和家電業(yè)者需求不振,鋼鐵廠商莫不考慮減產(chǎn)以提振價(jià)格.盡管鋼價(jià)不振,但造船業(yè)依然是個(gè)亮點(diǎn).韓國(guó)東國(guó)制鋼(001230.KS: 行情)9月將造船用鋼板價(jià)格上調(diào)12%,為年內(nèi)第四次提價(jià),主要就是因?yàn)樵牧蟽r(jià)格居高不下而且需求強(qiáng)勁.**造船業(yè)持續(xù)繁榮**

據(jù)浦項(xiàng)鋼鐵(POSCO)(005490.KS: 行情)數(shù)據(jù),韓國(guó)鋼板供需缺口預(yù)計(jì)到明年會(huì)觸頂在700萬(wàn)噸,然後到2010和2011年將會(huì)縮小至400萬(wàn)噸和300萬(wàn)噸.造船業(yè)持續(xù)繁榮之際,制鋼廠產(chǎn)能擴(kuò)張卻緩慢,這令供給一直吃緊,進(jìn)而推動(dòng)價(jià)格突破每噸1,000美元?jiǎng)?chuàng)下紀(jì)錄高位.但這種緊俏局面有望得到緩解,因制鋼廠正計(jì)劃大舉擴(kuò)張.浦項(xiàng)鋼鐵計(jì)劃到2011年前成為最大的鋼板供應(yīng)商,產(chǎn)量達(dá)到700萬(wàn)噸.現(xiàn)代制鐵(004020.KS: 行情)也投入5.8兆(萬(wàn)億)韓圜(合48億美元),籌建自己的第一個(gè)煉鋼高爐.韓國(guó)每年大約消耗1,330萬(wàn)噸造船用鋼板,受?chē)?guó)內(nèi)產(chǎn)能擴(kuò)張緩慢所限,約一半需求都仰賴(lài)于進(jìn)口.浦項(xiàng)鋼鐵預(yù)計(jì)今年能生產(chǎn)470萬(wàn)噸造船用鋼板,也就是說(shuō)只占其3,300萬(wàn)噸原鋼產(chǎn)量的14%.不過(guò)由于金融危機(jī)爆發(fā)壓縮信貸渠道,把較弱小的造船廠和船運(yùn)商擠出市場(chǎng),并打擊交易活動(dòng),因此造船業(yè)的鋼板需求增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)可能會(huì)放緩.花旗集團(tuán)分析師Sokje Lee說(shuō),”我們預(yù)測(cè)由于2008年基期較高,加之金融市場(chǎng)震蕩,因此09年訂單量與08年相比會(huì)減少10-15%.不過(guò)到2010年料會(huì)強(qiáng)勁反彈."

對(duì)集裝箱船和散裝乾貨船的需求可能大幅減少,因全球商品和原材料如鐵礦石和煤的貿(mào)易活動(dòng)會(huì)受到經(jīng)濟(jì)放緩的影響.波羅的海交易所指標(biāo)全球原材料海運(yùn)指數(shù)已經(jīng)從5月時(shí)創(chuàng)下的紀(jì)錄高位,暴跌80%.一些船運(yùn)商預(yù)計(jì)該指數(shù)明年會(huì)接著下跌,至1,000-2,000點(diǎn)內(nèi).但油輪及外海能源廠相關(guān)需求預(yù)料仍相當(dāng)強(qiáng)勁,主要拜中東方面的需求所賜,這將帶動(dòng)整體鋼品消費(fèi)成長(zhǎng).(完)

--編譯 戴素萍/喬艷紅/張明鈞;審校 張若琪

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2、

第二篇：鍋爐用鋼管及鋼材料安全

鍋爐用鋼管及鋼材料安全

鍋爐用鋼管及鋼材料安全

鍋爐用鋼的選擇、制造、采購(gòu)、驗(yàn)收等環(huán)節(jié)是鍋爐制造質(zhì)量保證體系的重要組成部分，也是安全生產(chǎn)的重要保證。

1.鍋爐鋼板標(biāo)準(zhǔn)

鍋爐鋼板是鍋爐制造中非常關(guān)鍵的材料之一，主要是指用來(lái)制造鍋爐中的鍋殼、鍋筒、集箱端蓋、支吊架等重要部件用的熱軋專(zhuān)用碳素鋼和低合金耐熱鋼中厚鋼板材料。鍋爐鋼板常常處于中、高溫和高壓狀態(tài)下工作，除承受較高溫度和壓力外，還受到?jīng)_擊，疲勞載荷及水和氣的腐蝕，工作條件較差。如果鍋爐在使用過(guò)程中發(fā)生破壞性事故，將會(huì)造成嚴(yán)重的損失。因此鍋爐鋼板必須具有良好的物理性能、力學(xué)性能和可加工性，并在材料標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)條款中給予嚴(yán)格的規(guī)定，以滿(mǎn)足其使用中的安全。

從材料上來(lái)分，鍋爐鋼板可分為專(zhuān)用碳素鋼板和低合金耐熱鋼板兩類(lèi)。鍋爐鋼板所用的材料對(duì)化學(xué)成分，特別是對(duì)磷、硫等有害元素和鉻、鎳、銅等殘余元素有嚴(yán)格的控制；冶煉時(shí)還應(yīng)進(jìn)行良好的脫氧和去除非金屬夾雜物，以保證良好的塑性和韌性；組織結(jié)構(gòu)要求均勻，晶粒度控制在一定范圍內(nèi)（通常希望晶粒度在3～7級(jí)之間）；對(duì)表面質(zhì)量和內(nèi)部缺陷也有嚴(yán)格的要求；此外常溫和高溫力學(xué)性能必須保證。在GB713-1997《鍋爐用鋼板》標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定應(yīng)采用爐外精煉方法冶煉鍋爐用鋼。

根據(jù)工作條件不同，鍋爐鋼板又可分為制造室溫及中溫承壓部件鋼板和制造高溫承壓部件鋼板兩大類(lèi)。

室溫及中溫（蠕變溫度以下）用鍋爐鋼板，大多采用碳素鋼，包括碳鋼、碳錳鋼、碳錳硅鋼等，即GB713-1997《鍋爐用鋼板》中的20g、22Mng、16Mng、19Mng鋼，以及ASME SA-515/SA-515M《中高溫壓力容器用碳鋼板》、SA-299/SA-299M《壓力容器用碳錳硅鋼板》等。主要用于制造鍋爐的鍋筒、中溫以下集箱端蓋等承壓部件。要求其應(yīng)具有較高的室溫強(qiáng)度；良好的沖擊韌性和較低的缺口敏感性；由于鍋筒等部件在加工時(shí)需要大量的冷變形，因此還要具有良好的時(shí)效韌性；另外還要具備良好的加工工藝性和焊接性能；以及良好的低倍組織等。

高溫（蠕變溫度以上）用鍋爐鋼板，一般采用低合金耐熱鋼，常用有鉻鉬鋼、鉻鉬釩鋼、鉻鉬鎢鋼等。例如GB713-1997《鍋爐用鋼板》中的15CrMog、12Cr1MoVg，以及ASME SA-387/SA387-M《壓力容器用鉻-鉬合金鋼板》中的Gr22、Gr91和ASME SA-1017/SA1017-M《壓力容器用鉻-鉬-鎢合金鋼板》中的Gr23、Gr911、Gr122鋼等。主要是用以制造高溫集箱封頭端蓋、蒸汽管道堵板等高溫承壓部件。要求其必須具有足夠的高溫持久強(qiáng)度和持久塑性；良好的高溫組織穩(wěn)定性；良好的高溫抗氧化性（耐熱性）；以及良好的冷熱加工工藝性（主要指冷彎變形和可焊接性）等。

用于室溫及中溫（蠕變溫度以下）的碳錳系列鍋爐鋼板，GB713共收納了5個(gè)牌號(hào)，可以滿(mǎn)足亞臨界以下火電機(jī)組鍋爐中汽包鍋筒、水冷壁集箱端蓋、以及低溫過(guò)熱器和省煤器集箱端蓋、支吊架等零部件的需要。用于高溫（蠕變溫度以上）的鉻鉬系列鍋爐鋼板，GB713-1997中牌號(hào)只有2個(gè)。其中15CrMog最高使用溫度為550℃，12Cr1MoVg最高使用溫度為565℃。而目前超臨界火電機(jī)組鍋爐中的高溫過(guò)熱器和再熱器集箱等部件的金屬壁溫已經(jīng)達(dá)到600℃以上，預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)修訂過(guò)程中將考慮把ASME標(biāo)準(zhǔn)中那些可以使用在600℃及以上的材料SA-387Gr22/22L、SA-387Gr91、SA-387Gr911、SA-1017Gr122等，納入我國(guó)的鍋爐用鋼板標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)超臨界火電機(jī)組鍋爐技術(shù)的發(fā)展，提升我國(guó)冶金和機(jī)電產(chǎn)品的整體水平。

GB713-1997《鍋爐用鋼板》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：對(duì)厚度大于20mm的鋼板可進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn)，試驗(yàn)溫度從200℃～450℃與高溫規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力的最小值也有一定的要求，針對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量邁出了更高的一步。

2．鍋爐鋼管標(biāo)準(zhǔn)

鋼管標(biāo)準(zhǔn)在一定程度上發(fā)揮了技術(shù)導(dǎo)向作用，引導(dǎo)了鋼管制造業(yè)資金流動(dòng)方向和市場(chǎng)取向，使其技術(shù)和產(chǎn)品較好地滿(mǎn)足了我國(guó)經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。我國(guó)制定的大部分鋼管標(biāo)準(zhǔn)通常是規(guī)定了產(chǎn)品品種、規(guī)格技術(shù)要求、質(zhì)量性能指標(biāo)、試驗(yàn)檢驗(yàn)方法、判定規(guī)則等內(nèi)容，是產(chǎn)品合格與否的依據(jù)，是產(chǎn)品能否獲得市場(chǎng)準(zhǔn)入的關(guān)鍵。

我國(guó)的鋼管標(biāo)準(zhǔn)體系分基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)：一是GB/T2102標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了包括無(wú)縫鋼管、焊接鋼管的驗(yàn)收、包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書(shū)的內(nèi)容；二是GB/T 17395標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了無(wú)縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差等內(nèi)容、適用于各個(gè)與鋼管有關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域的一般規(guī)定，具有普遍的實(shí)際應(yīng)用意義。鋼管標(biāo)準(zhǔn)體系還分為：無(wú)縫鋼管、焊接鋼管及特殊形狀、特殊工藝制造的鋼管主要產(chǎn)品制造方法、技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)要求等標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)指導(dǎo)組織鋼管生產(chǎn)、加工、利用具有一定的指導(dǎo)意義。另外與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量關(guān)聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)有：反映鋼管產(chǎn)品制造和質(zhì)量性能相關(guān)的試驗(yàn)方法的各種測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)，其中力學(xué)性能測(cè)定有：金屬管拉伸、高溫拉伸、管環(huán)拉伸、沖擊等4項(xiàng)，包括GB/T228、GB/T229、GB/T4338、GB/T17104標(biāo)準(zhǔn)；工藝性能試驗(yàn)有：金屬管液壓試驗(yàn)、擴(kuò)口試驗(yàn)方法、彎曲試驗(yàn)方法、卷邊試驗(yàn)方法、壓扁試驗(yàn)方法等5項(xiàng)，包括GB/T241、GB/T242、GB/T244、GB/T245、GB/T246標(biāo)準(zhǔn)；無(wú)損探傷檢測(cè)有：鋼管超聲波探傷檢驗(yàn)方法、渦流探傷檢驗(yàn)方法、漏磁探傷檢驗(yàn)方法以及用于確認(rèn)焊接水壓密實(shí)性的超聲波探傷檢驗(yàn)方法等4項(xiàng)，包括GB/T5777、GB/T7735、GB/T12606、GB/T18256標(biāo)準(zhǔn)。

我國(guó)鍋爐壓力容器鋼管標(biāo)準(zhǔn)近年正在陸續(xù)修訂。GB5310高壓鍋爐管標(biāo)準(zhǔn)已于95年修訂完成。95年新版和85年舊版相比，刪除用戶(hù)很少使用或鋼廠并未真正組織批量生產(chǎn)過(guò)的鋼種，而增加了20MnG(SA-210 A1)，25MnG(SA-210C)，20MoG(SA-209T1a)，12CrMoG(SA-213 T2)，12Cr2MoG(SA-213T22)，10Cr9Mo1VNb(SA-213T91)等6種新的碳鋼管和鐵素體管，還有1Cr18Ni9(SA-213 TP304H)，1Cr19Ni11Nb(SA-213 TP347H)兩種奧氏體鋼管子。這8種鋼管材料原本都是引進(jìn)技術(shù)考核機(jī)組上原設(shè)計(jì)所用的ASME材料。GB5310-95代表了我國(guó)材料標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際接軌的方向。

在GB5310-95標(biāo)準(zhǔn)中還強(qiáng)制要求對(duì)成品鋼管進(jìn)行超聲波和渦流兩種無(wú)損探傷檢驗(yàn)方法，從而保證鋼管質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3．不銹鋼管標(biāo)準(zhǔn)

火電機(jī)組三大主機(jī)之一的鍋爐中的過(guò)熱器與再熱器部件，是承受工作環(huán)境最為惡劣的受熱部件，面臨高溫高壓水蒸汽氧化、高溫?zé)煔庵忻悍垲w粒的腐蝕，所以也是對(duì)材料要求最高的部件。在選用材料上，既要考慮材料的高溫性能，又要考慮材料的工藝性和綜合經(jīng)濟(jì)性。

過(guò)熱器與再熱器所用的管子材料，其蠕變強(qiáng)度必須足夠高，在其運(yùn)行的壓力與溫度范圍內(nèi)，有充足的安全裕度，同時(shí)還要考慮管子對(duì)蒸氣側(cè)和煙氣側(cè)的抗氧化與抗腐蝕的要求。當(dāng)鍋爐內(nèi)熱交換管的金屬溫度在620℃以上時(shí)，一般選用奧氏體不銹鋼管。奧氏體不銹鋼管主要應(yīng)用在過(guò)熱器/再熱器管的出口段。在這一管段，除了蠕變強(qiáng)度外，抗蒸汽氧化和煙氣腐蝕成為重要考慮的因素。

目前有關(guān)鍋爐用的奧氏體不銹鋼管的標(biāo)準(zhǔn)主要有兩個(gè)，即GB5310-96《高壓鍋爐無(wú)縫鋼管》和GB/T13296-91《鍋爐、熱交換器用不銹鋼無(wú)縫鋼管》。

GB5310-95《高壓鍋爐無(wú)縫鋼管》中列入了兩個(gè)奧氏體不銹鋼管牌號(hào)，它們是1Cr18Ni9和1Cr18Ni11Nb，相當(dāng)于美國(guó)ASMESA213中的TP304和TP347級(jí)別。TP304容易被敏化的缺點(diǎn)，已經(jīng)逐漸被鍋爐行業(yè)排除出主力鋼種之列。在SA213標(biāo)準(zhǔn)中，有TP347、TP347H和TP347HFG等多個(gè)級(jí)別，它們使用的條件不一樣，而GB5310-96《高壓鍋爐無(wú)縫鋼管》沒(méi)有給出具體的說(shuō)明，因此，2004年對(duì)GB/T13296《鍋爐、熱交換器用不銹鋼無(wú)縫鋼管》的內(nèi)容修訂中納入了GB5310-95中不銹鋼鋼種和牌號(hào)，并規(guī)定了高溫性能等要求，使其名稱(chēng)和內(nèi)容上均成為鍋爐用奧氏體不銹鋼管的專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)，使產(chǎn)品質(zhì)量也達(dá)到鍋爐行業(yè)的要求。

四．檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與安全

一般來(lái)說(shuō)，工程上常用的結(jié)構(gòu)鋼均會(huì)產(chǎn)生冷脆斷裂現(xiàn)象，即當(dāng)環(huán)境溫度低于某一溫度TK時(shí)，材料將轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為冷脆。

由于冷脆而造成的船舶、橋梁、化工儲(chǔ)罐、鍋爐、儲(chǔ)水裝置等大型結(jié)構(gòu)的脆性斷裂事故，曾在世界各國(guó)多次發(fā)生，造成了巨大的損失。尤其是今天，愈來(lái)愈多的人們感覺(jué)到了金屬材料的冷脆性對(duì)機(jī)械構(gòu)件影響的重要性，例如有些電廠用戶(hù)特別強(qiáng)調(diào)用于鍋爐汽包等部件上的特厚鍋爐鋼板的冷脆轉(zhuǎn)變溫度問(wèn)題。因此認(rèn)識(shí)鋼的冷脆斷裂原因和影響冷脆轉(zhuǎn)變的因素，掌握冷脆轉(zhuǎn)變溫度的評(píng)定方法和正確理解其含義，具有非常大的意義。

1.影響材料冷脆轉(zhuǎn)變的因素

促使材料冷脆轉(zhuǎn)變和脆化的主要因素是溫度，隨著溫度的降低，材料的脆斷傾向增加。

其次，材料尺寸增大，韌性下降，冷脆轉(zhuǎn)變溫度提高。這是因?yàn)椴牧系某叽缬?，?nèi)部出現(xiàn)缺陷的幾率愈大，內(nèi)部裂紋等缺陷的前緣三向拉應(yīng)力狀態(tài)加劇，促使材料發(fā)生脆性斷裂的傾向加大。對(duì)鋼板來(lái)說(shuō)，板厚的增加容易出現(xiàn)平面應(yīng)變狀態(tài)，使脆斷抗力下降而發(fā)生脆性斷裂。

鍋爐中的汽包部件，采用特厚鋼板加工制造。特厚鋼板相對(duì)于相同材質(zhì)的普通中、薄板來(lái)說(shuō)，更容易產(chǎn)生脆性斷裂傾向。一旦發(fā)生上述情況，勢(shì)必影響到汽包的運(yùn)輸、安裝、檢修、水壓等。例如安裝或檢修后水壓試驗(yàn)的用水溫度，規(guī)定應(yīng)不低于大氣的露點(diǎn)溫度，并應(yīng)高于所用鋼種的脆性轉(zhuǎn)變溫度。這些問(wèn)題使得現(xiàn)在有許多電廠用戶(hù)要求鍋爐制造商提供汽包用特厚鋼板的冷脆轉(zhuǎn)變溫度。

另外，還要考慮材料缺陷的影響，當(dāng)材料內(nèi)部存在裂紋等缺陷時(shí)，缺陷處的裂紋愈尖銳，應(yīng)力集中愈嚴(yán)重，冷脆轉(zhuǎn)變溫度也愈高。在實(shí)驗(yàn)室中是采用缺口試樣來(lái)模擬材料的缺陷，缺口的作用就是保證在缺口附近造成應(yīng)力集中，使塑性變形局限在缺口附近不大的體積范圍內(nèi)，并保證在缺口處發(fā)生破斷。

2．冷脆轉(zhuǎn)變的評(píng)定 材料在溫度變化時(shí)的冷脆轉(zhuǎn)變趨勢(shì)，可以通過(guò)測(cè)定其冷脆轉(zhuǎn)變溫度來(lái)進(jìn)行評(píng)定。工程上常用的結(jié)構(gòu)鋼均會(huì)產(chǎn)生冷脆斷裂現(xiàn)象，在特定的使用條件下，要求選擇的材料必須具有較高的低溫韌性和較低的冷脆轉(zhuǎn)變溫度。因此測(cè)定材料的冷脆轉(zhuǎn)變溫度非常重要。

實(shí)驗(yàn)室中有許多測(cè)定材料冷脆轉(zhuǎn)變溫度的方法。我國(guó)有一些相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，國(guó)際上例如美國(guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)等，也有相關(guān)的規(guī)定。表2所示是常用的一些冷脆轉(zhuǎn)變溫度測(cè)定的試驗(yàn)方法，其中應(yīng)用比較廣泛的有沖擊試驗(yàn)斷口形貌法和落錘試驗(yàn)法等。

表2 常用測(cè)定材料冷脆轉(zhuǎn)變溫度的試驗(yàn)方法

試驗(yàn)方法

能量準(zhǔn)則法

沖擊試驗(yàn) 斷口形貌法

膨脹法 落錘試驗(yàn) 落錘試驗(yàn)法 落錘撕裂試驗(yàn)

標(biāo)記 ETTn FATTn LETT NDT SA%

從表2可以看出：GB/T229《金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法》、GB/T12778《金屬夏比沖擊斷口測(cè)定法》、GB/T6803《鐵素體鋼的無(wú)塑性轉(zhuǎn)變溫度落錘試驗(yàn)方法》等標(biāo)準(zhǔn)均采用不同試驗(yàn)方法測(cè)定材料冷脆轉(zhuǎn)變溫度。實(shí)踐證明冷脆轉(zhuǎn)變溫度的高低，往往反映出常規(guī)檢測(cè)手段所檢測(cè)不出的內(nèi)在質(zhì)量問(wèn)題。因?yàn)槔浯噢D(zhuǎn)變溫度隨材料的化學(xué)成分、微量元素、冶煉工藝、鍛造工藝、熱處理工藝、金相組織等各種因素的變化而變化。任何一個(gè)環(huán)節(jié)上的失誤都會(huì)導(dǎo)致冷脆轉(zhuǎn)變溫度的明顯變化。鍋爐鋼板冷脆轉(zhuǎn)變溫度的高低是隨材料的化學(xué)成分、微量元素、冶煉、鍛造、熱處理、金相組織等各種因素的變化而變化的，它是一個(gè)幫助分析、判斷材料的工藝和質(zhì)量水平的有效方法。另外，當(dāng)鍋爐運(yùn)行一段時(shí)間后，通過(guò)材料的冷脆轉(zhuǎn)變溫度的變化情況，還可以幫助預(yù)測(cè)鍋爐的運(yùn)行壽命。因此在GB713當(dāng)中，應(yīng)將落錘試驗(yàn)或系列沖擊試驗(yàn)，以及鉻鉬鋼的硬度試驗(yàn)等作為協(xié)議條款給出，方便用戶(hù)在不同的使用條件下進(jìn)行選擇。

評(píng)定材料冷脆轉(zhuǎn)變溫度的許多方法中，有些方法比較容易實(shí)現(xiàn)，過(guò)程也并不復(fù)雜（如沖擊試驗(yàn)的斷口形貌法FATTn等）。如果我們能夠熟練掌握材料的冷脆轉(zhuǎn)變溫度的評(píng)定方法，正確理解它們的含義，一方面可以使我們更加全面地掌握所使用材料的性能，另一方面又可以滿(mǎn)足用戶(hù)的特殊要求，同時(shí)還可以提升我們的產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水平。

五、結(jié)束語(yǔ)

二十一世紀(jì)初期，世界發(fā)電行業(yè)在發(fā)展進(jìn)程中所面臨的幾個(gè)技術(shù)熱點(diǎn)，即：①大型燃煤蒸汽輪機(jī)電站將普遍采用超臨界技術(shù)；②燃用天然氣或液體燃料的“燃?xì)狻羝甭?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)將被廣泛應(yīng)用；③燃煤的“燃?xì)?蒸汽”聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)趨于成熟，并在一定范圍內(nèi)獲得商業(yè)應(yīng)用；④某些新能源和再生能源發(fā)電技術(shù)走向商業(yè)化；⑤獨(dú)立發(fā)電站（IPP）的興起和擴(kuò)大使用。這些技術(shù)進(jìn)步將改變世界發(fā)電行業(yè)的格局?！案咝А崈?、經(jīng)濟(jì)、可靠、安全”的方針將得到更全面的體現(xiàn)。

鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容綜合體現(xiàn)了鍋爐壓力容器行業(yè)的技術(shù)水平和管理水平，不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量及其

試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法 GB/T229 金屬夏比沖擊斷口測(cè)定法 GB/T12778 鐵素體鋼的無(wú)塑性轉(zhuǎn)變溫度 GB/T6803

ASTM E208 落錘試驗(yàn)方法

鐵素體鋼落錘撕裂試驗(yàn)方法 GB/T8363 安全性，而且對(duì)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力也有重要影響。

我國(guó)的鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)內(nèi)容上既參照了國(guó)外先進(jìn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)要求，也考慮了國(guó)內(nèi)鍋爐壓力容器行業(yè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的現(xiàn)狀，基本上能夠滿(mǎn)足全行業(yè)的需要，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)所提出的相關(guān)技術(shù)要求，監(jiān)督和控制鍋爐壓力容器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)等各個(gè)環(huán)節(jié)，以保障其產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)及使用安全。因此，鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)與安全監(jiān)察行政管理部門(mén)頒布的安全監(jiān)察法規(guī)應(yīng)同步實(shí)施，二者相輔相成，構(gòu)成我國(guó)完整的鍋爐壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系和鍋爐壓力容器安全監(jiān)察法規(guī)體系，為我國(guó)的鍋爐壓力容器產(chǎn)品走向國(guó)際市場(chǎng)奠定基礎(chǔ)！

第三篇：造船基礎(chǔ)知識(shí)

造船基礎(chǔ)知識(shí)－－船舶舾裝與模塊化（轉(zhuǎn)載）

前一段有海軍迷老是圍繞造船技術(shù)提出種種疑問(wèn)，特別是隨著新艦下水，對(duì)我們?cè)齑夹g(shù)的進(jìn)展有了濃厚興趣，這里我就在網(wǎng)上查了查相關(guān)資料，給大家順便說(shuō)說(shuō)．

從定義上講，船舶是指能航行或停泊于水域進(jìn)行運(yùn)輸或作業(yè)工具。船舶在國(guó)防、國(guó)民經(jīng)濟(jì)和海洋開(kāi)發(fā)等方面都占有十分重要的地位。船舶主要技術(shù)特征有船舶排水量、船舶主尺度、船體系數(shù)、艙容和登記噸位、船體型線圖、船舶總布臵圖、船體結(jié)構(gòu)圖、主要技術(shù)裝備的規(guī)格等；表明船舶主要性能的指標(biāo)有浮性、穩(wěn)性、抗沉性、快速性、耐波性、操縱性和經(jīng)濟(jì)性等。船舶是由許多部分構(gòu)成的，按各部分的作用和用途，可綜合歸納為船體、船舶動(dòng)力裝臵、船舶舾裝等三大部分?？梢钥闯龃棒秆b在船舶中占相當(dāng)大的比重。

造船技術(shù)是一門(mén)古老的技術(shù)，一直發(fā)展到現(xiàn)在，長(zhǎng)盛不衰,充分體現(xiàn)人類(lèi)征服自然改造自然的聰明才智,也最能反映一個(gè)國(guó)家整體的工業(yè)實(shí)力．我國(guó)在古代就是這方面的先驅(qū)，特別是我們率先發(fā)明了羅盤(pán)針，使我們乃至世界造船和航海技術(shù)突飛猛進(jìn)，并在明朝由鄭和率領(lǐng)遠(yuǎn)洋船隊(duì)多次周游列國(guó)．可惜的是，后來(lái)我們反而開(kāi)始固步自封，把造船和航海技術(shù)推向極致的還是西洋人，直到現(xiàn)在也是這樣．然而由于造船業(yè)也是屬于勞動(dòng)

密集型產(chǎn)業(yè)，當(dāng)代造船中心就逐漸轉(zhuǎn)移到了東亞地區(qū)，包括日本，韓國(guó)，中國(guó)和我們的臺(tái)灣地區(qū)．其中造船技術(shù)上還是日本第一，當(dāng)然美國(guó)和西歐各國(guó)也還是有自己的絕活的．

現(xiàn)代造船技術(shù)，從造船的具體過(guò)程來(lái)說(shuō)，通常采用船臺(tái)建造或者船塢建造，整個(gè)工程分為不同的幾個(gè)階段：

準(zhǔn)備階段（包括放樣,切割，加工），分段建造，總段船臺(tái)／塢建造階段，下水，舾裝，海試，交船．涉及到船舶建造工藝，船舶舾裝與機(jī)電設(shè)備安裝兩個(gè)重要學(xué)科。這里需要強(qiáng)調(diào)的是船舶舾裝主要包括船裝，機(jī)裝，電裝等系統(tǒng)及相關(guān)的管路，動(dòng)力與控制裝臵的安裝，例如包括艙室內(nèi)裝結(jié)構(gòu)(內(nèi)壁、天花板、地板等)、家具和生活設(shè)施(炊事、衛(wèi)生等)、涂裝和油漆、門(mén)窗、梯和欄桿、桅桿、艙口蓋等．舾裝作業(yè)面廣，工程量大，舾裝工程量通常占船舶建造總工程量的50%到60%，對(duì)復(fù)雜船型甚至更高．

為了減少船臺(tái)／塢的占用周期，提高勞動(dòng)效率，現(xiàn)在通常采用預(yù)舾裝的辦法．所謂預(yù)舾裝就是將傳統(tǒng)的碼頭, 船內(nèi)的舾裝作業(yè)提前到分段，總段上船臺(tái)(船塢)前進(jìn)行的一種舾裝方法．預(yù)舾裝是在船體分段上船臺(tái)(船塢)前將舾裝件采用單元化預(yù)先組裝．采用分段預(yù)裝和總段預(yù)裝的方法使得可以在地面上進(jìn)行平行的分散作業(yè)，從而使高空作業(yè)平地做，外場(chǎng)作業(yè)內(nèi)場(chǎng)做，仰裝作業(yè)俯位做，減少了碼頭，船內(nèi)多工種的混合作業(yè)．預(yù)舾裝改善了作業(yè)條件，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，大大減少了建造周期．

目前比較流行的,也是當(dāng)前大家老是強(qiáng)調(diào)的模塊化造船方法，其實(shí)具有125年歷史的著名德國(guó)Blohm+Voss公司早在上個(gè)世紀(jì)七十年代初就開(kāi)始開(kāi)發(fā)模塊化這一先進(jìn)的艦船建造方法．多少年來(lái)，模塊化造船方法得到了深入的研究和廣泛的應(yīng)用．從艦船總體到主機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)，全船控制系統(tǒng)，自動(dòng)化系統(tǒng)，武器裝備，機(jī)電裝臵，舾裝設(shè)備紛紛采用了模塊化技術(shù)，尤以居住艙室，機(jī)電裝臵，自動(dòng)化系統(tǒng)及武器裝備方面的模塊化發(fā)展最快，效果更佳。而且這種思想也被移植到其他制造業(yè)。更為形象地講，就好象現(xiàn)在的電腦配件，有了接口，按照說(shuō)明書(shū)采用正確方法直接插入適當(dāng)位臵就可以了，大大簡(jiǎn)化了作業(yè)和裝配難度。

國(guó)外造船先進(jìn)國(guó)家，舾裝單元已采用標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化。通過(guò)機(jī)電設(shè)備模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化和過(guò)程簡(jiǎn)單化，減少船舶設(shè)計(jì)，生產(chǎn)，采購(gòu)等整個(gè)壽命期運(yùn)行以及保障方面所需的時(shí)間和復(fù)雜性降低船舶建造和服役期內(nèi)的總成本。這里所說(shuō)的標(biāo)準(zhǔn)化，是指舾裝設(shè)備，甚至分段都具有成批生產(chǎn)的同樣規(guī)格的設(shè)計(jì)，通過(guò)大批量生產(chǎn)可以進(jìn)一步降低成本，提高裝配作業(yè)的效率，當(dāng)然具體實(shí)施起來(lái)還有一定的難度，也是造船技術(shù)的發(fā)展方向之一。

美國(guó)，英國(guó)，前蘇聯(lián)，德國(guó)，日本，法國(guó)，挪威，丹麥，荷蘭等眾多工業(yè)化國(guó)家在標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化造船應(yīng)用方面都取得了引人注目的成就，并且呈不斷發(fā)展的趨勢(shì)，模塊化技術(shù)的研究和應(yīng)用正在導(dǎo)致艦船設(shè)計(jì)思想，建造流程，維修管理方法上的重大變革，可以說(shuō)有革命意義。美國(guó)海軍已提出，未來(lái)的艦船將使用由標(biāo)準(zhǔn)組件組成的模塊來(lái)設(shè)計(jì)和建造．在民船領(lǐng)域，模塊化建造將能充分發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的優(yōu)勢(shì)，可使技術(shù)復(fù)雜，批量小的船舶建造取得更大的效益．模塊化建造方式有可能成為未來(lái)造船業(yè)的方向．

相比之下，我們?cè)跇?biāo)準(zhǔn)化，模塊化造船技術(shù)這方面的努力還十分緩慢，比較日本和其他先進(jìn)國(guó)家造船業(yè)船臺(tái)船塢建造周期還是過(guò)長(zhǎng)，雖然在新船的建造上已經(jīng)初步有了體現(xiàn)，還需要奮起直追．

最后還要說(shuō)明一點(diǎn)，船舶設(shè)計(jì)中模塊化設(shè)計(jì)的思想和模塊化造船技術(shù)是兩回事，屬于不同的概念，不能混為一談。

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第四篇：建筑業(yè)用鋼現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)分析

建筑業(yè)用鋼現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)分析

建筑業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中重要產(chǎn)業(yè)之一，近年來(lái)，我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展十分迅速，每年的房屋施工面積在15億平方米以上，農(nóng)村及其他個(gè)人建房約30億平方米。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，人民生活水平的提高和國(guó)家安居工程的實(shí)施，預(yù)計(jì)今后幾年我國(guó)城鎮(zhèn)住宅建設(shè)每年在16億平方米以上，農(nóng)村及其他個(gè)人住宅建設(shè)每年在60億平方米以上，賓館、飯店、寫(xiě)字樓、商店及其他公用建設(shè)等每年約2億平方米左右，工業(yè)廠房及其他建筑約6億平方米左右。與此同時(shí)，新建筑物裝修的工程量急劇增加，老建筑物翻新周期明顯縮短，裝修材料也向豪華、實(shí)用方向發(fā)展。我國(guó)建筑裝飾投資占建筑工程總投資的比例，已從20世紀(jì)80年代的20%左右提高到現(xiàn)在的40%-50%，增長(zhǎng)勢(shì)頭相當(dāng)強(qiáng)勁。

我國(guó)建筑業(yè)用鋼現(xiàn)狀

我國(guó)建筑用鋼的主要用戶(hù)是民用房施工單位、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)單位和工業(yè)廠房。民用房地產(chǎn)施工單位是建筑用鋼的最大用戶(hù)，其用鋼量約占建筑鋼材總消費(fèi)量的60%以上，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)單位一般為國(guó)有大型企業(yè)，其用鋼量占總消費(fèi)量的20%，工業(yè)廠房也是建筑用鋼重要消費(fèi)客戶(hù)，其消費(fèi)量占總消費(fèi)量的15%左右。

從建筑用鋼的發(fā)展歷史來(lái)看，1980年以前，我國(guó)采取限制用鋼政策，房屋建筑以磚混結(jié)構(gòu)為主，輔以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，提倡以其他材料代替鋼材，盡量節(jié)約用鋼；上世紀(jì)80年代后期到90年代初期，采取合理用鋼政策，大量建筑、尤其是大量公共建筑，采用現(xiàn)澆混凝土樓板，提高了建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能和工程的整體質(zhì)量；90年代后期到現(xiàn)在，建筑用鋼的品種和數(shù)量均有較大提高，采取鼓勵(lì)合理用鋼的政策，限制建造磚混結(jié)構(gòu)建筑，鋼筋混凝土建筑在這一時(shí)期得到了快速發(fā)展。

建筑用鋼是我國(guó)鋼材消費(fèi)的最主要行業(yè)之一，年產(chǎn)量和消費(fèi)量一般占鋼材總產(chǎn)量和消費(fèi)量的比重在55%左右。我國(guó)正處于工業(yè)化時(shí)期，固定資產(chǎn)投資較高，基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模較大，同時(shí)我國(guó)城鎮(zhèn)化水平不斷提高，對(duì)建筑用鋼材的需求量較大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2004年我國(guó)建筑用鋼材總消費(fèi)量15180萬(wàn)噸，占鋼材總消費(fèi)量的55%。從品種結(jié)構(gòu)看，以螺紋鋼筋與線材為主，其中螺紋鋼筋消費(fèi)量6500萬(wàn)噸，占建筑用鋼的43%，線材消費(fèi)量4350萬(wàn)噸，占建筑用鋼的29%，薄板消費(fèi)量1800萬(wàn)噸，占建筑用鋼的12%。

從建筑用鋼的供需情況來(lái)看，由于建筑用鋼技術(shù)含量低、準(zhǔn)入門(mén)檻低、見(jiàn)效快等特點(diǎn)，因此建筑用鋼已成為近年國(guó)有中小型鋼鐵企業(yè)和民營(yíng)企業(yè)的主要建設(shè)項(xiàng)目。同時(shí)，由于近兩年來(lái)國(guó)內(nèi)建筑用鋼需求量增長(zhǎng)迅速，導(dǎo)致建筑用鋼的需求量增長(zhǎng)較快，許多民間資本紛紛進(jìn)入建筑鋼材領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)建筑用鋼生產(chǎn)能力增長(zhǎng)迅速，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的建筑用鋼材已經(jīng)處于供過(guò)于求的局面，螺紋鋼筋價(jià)格已從2004年初的平均3600元/噸降至現(xiàn)在的2900元/噸，降價(jià)幅度較大，多數(shù)企業(yè)已處于微利或虧損狀態(tài)；建筑用中厚板、熱軋薄板產(chǎn)品近期國(guó)內(nèi)生產(chǎn)量較大，價(jià)格跌幅較大，中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)近期已召開(kāi)關(guān)于降產(chǎn)、保價(jià)、穩(wěn)定市場(chǎng)的座談會(huì)。另外，由于建筑用鋼屬于低附加值、高能耗、高污染產(chǎn)品，銷(xiāo)售半徑較小，產(chǎn)品基本不考慮進(jìn)出口，立足于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)消費(fèi)。

建筑業(yè)用鋼發(fā)展趨勢(shì)

預(yù)測(cè)到2010年，我國(guó)建筑用鋼材總消費(fèi)量約19000萬(wàn)噸，占鋼材總消費(fèi)量的53%，其中螺紋鋼筋消費(fèi)量7200萬(wàn)噸，占建筑用鋼的38%；線材消費(fèi)量5200萬(wàn)噸，占建筑用鋼的27%；薄板消費(fèi)量2400萬(wàn)噸，占建筑用鋼的13%。從國(guó)內(nèi)生產(chǎn)消費(fèi)平衡看，生產(chǎn)規(guī)模已完全可以滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需要。另外，國(guó)內(nèi)一些鋼鐵企業(yè)與一些鋼鐵系統(tǒng)外企業(yè)還在繼續(xù)建設(shè)建筑用鋼材，未來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)為品種、質(zhì)量、成本及價(jià)格，在品種上重點(diǎn)開(kāi)發(fā)使用高強(qiáng)度鋼、耐候鋼等品種。

目前，國(guó)家大力發(fā)展節(jié)能省地型住宅和建筑，并強(qiáng)調(diào)緩解我國(guó)能源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的矛盾，必須立足國(guó)內(nèi)，提高能源利用效率。建筑節(jié)能舉足輕重，刻不容緩。同樣，建筑節(jié)能在鋼鐵業(yè)和鋼材流通業(yè)引起高度重視。國(guó)家發(fā)改委新公布的產(chǎn)業(yè)政策，要求鋼鐵工業(yè)加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、提高鋼材使用效率、樹(shù)立節(jié)約使用鋼材意識(shí)，把提高鋼材強(qiáng)度、減少鋼材使用量、鋼材資源綜合利用放在重要位置。

目前，在國(guó)內(nèi)鋼筋的生產(chǎn)消費(fèi)中，高強(qiáng)度鋼筋正處于大力推廣應(yīng)用階段，已從大量使用低強(qiáng)度鋼筋，逐步向高強(qiáng)度鋼筋方向發(fā)展。2004年國(guó)內(nèi)高強(qiáng)度鋼筋生產(chǎn)量850萬(wàn)噸，消費(fèi)量達(dá)到800萬(wàn)噸，占鋼筋總消費(fèi)量的12%。2005年，從國(guó)內(nèi)各鋼筋生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)情況看，高強(qiáng)度鋼筋的生產(chǎn)量呈顯著增長(zhǎng)趨勢(shì)，部分企業(yè)的生產(chǎn)量已占其總生產(chǎn)量的50%左右。盡管近年高強(qiáng)度鋼筋在國(guó)內(nèi)的推廣應(yīng)用有了長(zhǎng)足進(jìn)步，但與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在很大差距。在美、英、目、德、俄等歐美及東南亞國(guó)家已普遍采用了Ⅲ級(jí)鋼筋，很少使用Ⅱ級(jí)鋼筋，有的國(guó)家早已淘汰Ⅱ級(jí)鋼筋，即使使用也只是作為配筋，主筋均采用400MPa級(jí)和500MPa級(jí)鋼筋，有的強(qiáng)度等級(jí)甚至達(dá)到700MPa級(jí)。今后，隨著國(guó)家固定資產(chǎn)投資持續(xù)保持高速增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)高層建筑建設(shè)的不斷增多，為確保建筑的安全，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)鋼筋強(qiáng)度的要求不斷提高，將會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)Ⅲ級(jí)鋼筋市場(chǎng)的發(fā)展與壯大。HRB400Ⅲ級(jí)鋼筋作為HRB335II級(jí)鋼筋的升級(jí)換代產(chǎn)品，是國(guó)家目前推廣使用的產(chǎn)品，根據(jù)國(guó)家發(fā)展規(guī)劃，未來(lái)HRB400Ⅲ級(jí)鋼筋使用量達(dá)到鋼筋總用量的80%左右。

耐火耐侯鋼具有與普通建筑用鋼相當(dāng)?shù)氖覝亓W(xué)性能、焊接性能以及其他性能，在一般氣候條件下可裸露使用，也可提高涂裝性，涂在耐火耐候鋼上的涂層的失效年限遠(yuǎn)長(zhǎng)于普通鋼。耐火性要求在600攝氏度時(shí)，屈服強(qiáng)度下降不大于規(guī)定的室溫屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的1/3，這是火災(zāi)時(shí)保證建筑安全性的一個(gè)重要指標(biāo)，而普通鋼至多在350%時(shí)保持這一強(qiáng)度值。使用耐火耐候鋼可比可以減少防火涂料和防火包覆的使用，從而減少污染、縮短工期、降低成本、減少或不必進(jìn)行防腐維護(hù)、節(jié)約維護(hù)工本、鋼材厚度可減薄，節(jié)約綜合成本20%以上，是一種具有綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)類(lèi)鋼材。目前耐火耐候鋼已開(kāi)始應(yīng)用于國(guó)內(nèi)一些耐火耐候等級(jí)高的大型廠房、民居、商務(wù)樓等建筑鋼結(jié)構(gòu)，耐火耐候鋼在我國(guó)的住宅建筑行業(yè)具有廣闊的發(fā)展空間。國(guó)內(nèi)武鋼、攀鋼等企業(yè)已在逐步開(kāi)發(fā)生產(chǎn)耐候鋼。

第五篇：2013年汽車(chē)用鋼論壇總結(jié)

汽車(chē)輕量化材料迎接新挑戰(zhàn)

2013-12-18 10:40來(lái)源: 中國(guó)質(zhì)量報(bào)

“2013年是汽車(chē)關(guān)鍵輕量化技術(shù)開(kāi)發(fā)與整車(chē)的集成應(yīng)用項(xiàng)目執(zhí)行期的最后1年，一些汽車(chē)輕量化的關(guān)鍵技術(shù)有望進(jìn)行推廣應(yīng)用?！比涨?，國(guó)家汽車(chē)輕量化技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，召開(kāi)了國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃“汽車(chē)關(guān)鍵輕量化技術(shù)開(kāi)發(fā)與整車(chē)的集成應(yīng)用”項(xiàng)目推進(jìn)會(huì)。與會(huì)人士透露，目前，我國(guó)已基本突破車(chē)身輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)與評(píng)價(jià)方法、超高強(qiáng)度鋼零件沖壓熱成形技術(shù)、高強(qiáng)度鋼零件先進(jìn)成形技術(shù)、纖維增強(qiáng)塑料模塊化設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)、形變鋁合金零件開(kāi)發(fā)和以整車(chē)減重為目標(biāo)的多種輕量化技術(shù)集成應(yīng)用等汽車(chē)輕量化關(guān)鍵技術(shù)。

新型材料不斷涌現(xiàn)

國(guó)家汽車(chē)輕量化技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副秘書(shū)長(zhǎng)王智文認(rèn)為，汽車(chē)并不是車(chē)越重越安全。即使汽車(chē)上使用很輕的材料，如果采取高強(qiáng)度的加工工藝，也能達(dá)到彈性非常好的效果，也就越安全。近幾十年，汽車(chē)用鋼板越來(lái)越薄，鋼材強(qiáng)度和耐腐蝕性能也大幅增強(qiáng)。汽車(chē)的車(chē)身都是由不同強(qiáng)度的鋼板拼焊在一起的，不同強(qiáng)度等級(jí)的鋼板用于受力環(huán)境不同的位置。出于安全性考慮，一些受力條件比較苛刻，又不能使用粗厚鋼板的位置(如防撞梁和一些加強(qiáng)部位)大都使用高強(qiáng)度的鋼材。

但材料強(qiáng)度提高后，也帶來(lái)了一些問(wèn)題，主要就是加工難度變大。一般轎車(chē)都是采用沖壓的方法制造，即用模具擠壓材料成型。車(chē)用鋼板強(qiáng)度增強(qiáng)就對(duì)沖壓工藝提出了更高的要求，而且現(xiàn)在深沖部件很多，材料容易出現(xiàn)裂紋和折皺。為了避免上述情況發(fā)生，廠商都要研究沖壓時(shí)鋼板的變形情況以防止沖壓時(shí)鋼板發(fā)生撕裂。但鋼板強(qiáng)度越好越難沖壓的矛盾始終存在。

為了從根本上解決高強(qiáng)度鋼的沖壓?jiǎn)栴}，一種新型鋼材被應(yīng)用于汽車(chē)車(chē)身的生產(chǎn)。這種鋼材的基質(zhì)是比較柔軟、韌性好的鐵素體，其中鑲嵌了硬度好的馬氏體，在沖壓時(shí)比較容易成型，成型后又具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。因此，這種新型汽車(chē)用鋼將會(huì)使汽車(chē)更加安全。

目前，車(chē)用鋼板的厚度已經(jīng)降到了0.6mm。分析師羅百輝表示，這可能已經(jīng)到了鋼板厚度的極限，鋼板再薄就算其自身強(qiáng)度再高，也失去了很多材料本身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性?，F(xiàn)在車(chē)用鋼板受到新材料的挑戰(zhàn)越來(lái)越大。鐵的原子量決定了其密度無(wú)法改變，通過(guò)減薄來(lái)減重的道路似乎也走到了盡頭。

據(jù)了解，國(guó)家汽車(chē)輕量化技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟正在與長(zhǎng)安汽車(chē)（000625）集團(tuán)合作，共同研發(fā)和推廣“以鋁代鋼”的引擎蓋。王智文介紹，這項(xiàng)研究是出于在發(fā)生事故時(shí)保護(hù)行人安全的考量。因?yàn)樵谝嫔w等部分應(yīng)用鋁合金可以減輕撞擊對(duì)人身造成的二次傷害。鋁板的重量雖然大約為鋼板的1/3，但其可吸收的碰撞能量卻是鋼板的兩倍。鋁合金在遭遇撞擊時(shí)的安全系數(shù)更高，因?yàn)槠洳馁|(zhì)有非常好的吸能作用?，F(xiàn)在鋁合金正逐漸在高端車(chē)上被廣泛采用，全鋁的SUV已經(jīng)出現(xiàn)，用鋁做車(chē)頭結(jié)構(gòu)的高端車(chē)也正在被業(yè)內(nèi)所效仿。

對(duì)于一些鋼鐵企業(yè)而言，汽車(chē)用鋼占到目前產(chǎn)品銷(xiāo)量的1/3左右。為保證其汽車(chē)用鋼的市場(chǎng)，應(yīng)對(duì)新材料的沖擊，許多鋼鐵企業(yè)正積極和汽車(chē)企業(yè)合作開(kāi)發(fā)新一代輕量化高強(qiáng)度鋼，期望能夠與鋁合金、塑料、碳纖維復(fù)合材料相抗衡。

復(fù)合材料仍需時(shí)日

據(jù)美國(guó)化學(xué)工業(yè)學(xué)會(huì)的資料顯示，目前汽車(chē)塑料零部件的重量總和還不及汽車(chē)總重量的1/10，因此，可以擴(kuò)展應(yīng)用的空間還非常廣闊。復(fù)合材料唯一的缺點(diǎn)就是阻燃性差，但加入阻燃材料后能得到改善。近年來(lái)，為了提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，各車(chē)企紛紛研發(fā)并上馬采用了輕量化設(shè)計(jì)的車(chē)型。寶馬將于今年秋季量產(chǎn)BMWi3純電動(dòng)汽車(chē)，這款汽車(chē)的最大特點(diǎn)是，外殼材料為塑料、底盤(pán)材料為鋁合金，與傳統(tǒng)同類(lèi)車(chē)型相比，實(shí)現(xiàn)減重250千克～350千克。

本土車(chē)企中，長(zhǎng)城汽車(chē)（601633）股份有限公司和奇瑞汽車(chē)股份有限公司是在這一研究領(lǐng)域走得最遠(yuǎn)的兩家車(chē)企。奇瑞的A3CC雙門(mén)跑車(chē)前翼子板采用Noryl GTX樹(shù)脂制成。在2012年北京車(chē)展上，長(zhǎng)城展出的哈弗E概念車(chē)的7個(gè)車(chē)窗組件，均采用拜耳?？寺【厶妓狨ブ瞥?，并配有大尺寸全景天窗。這是我國(guó)本土汽車(chē)制造商首次如此大范圍應(yīng)用聚碳酸酯車(chē)窗。此外，除了家轎市場(chǎng)，卡車(chē)的輕量化也早已被提上議程。北汽福田已將其中型和重型卡車(chē)的保險(xiǎn)杠從鋼材改為塑料材質(zhì)，并在部分汽車(chē)零部件中啟用了玻纖增強(qiáng)塑料，還把部分鋼制發(fā)動(dòng)機(jī)部件也更換為塑料部件。

但是，盡管目前國(guó)外整車(chē)企業(yè)在輕量化上已經(jīng)日趨成熟，而我國(guó)本土車(chē)企還處于學(xué)習(xí)或者是追趕的階段?！斑@是因?yàn)閲?guó)內(nèi)復(fù)合材料工業(yè)還比較落后，尤其是高端材料完全被國(guó)外的一些化學(xué)廠商所壟斷控制，他們掌握材料的設(shè)計(jì)技術(shù)、分析技術(shù)和零部件的設(shè)計(jì)技術(shù)。由于高端材料例如高強(qiáng)度碳纖維材料，長(zhǎng)期被國(guó)外技術(shù)壟斷導(dǎo)致產(chǎn)品成本居高不下，一些企業(yè)只能放棄高端材料在汽車(chē)上的使用?！敝袊?guó)不飽和聚酯樹(shù)脂行業(yè)協(xié)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)趙鴻漢說(shuō)。

在不久前舉行的第二屆國(guó)際汽車(chē)輕量化創(chuàng)新材料與成型技術(shù)應(yīng)用高峰論壇的間隙，海源機(jī)械（002529）高級(jí)工程師蔣鼎豐也曾經(jīng)向媒體表示，其公司正在調(diào)研碳纖維汽車(chē)零部件整套裝備市場(chǎng)?！霸撗b備正式上市的時(shí)間還說(shuō)不準(zhǔn)，我們?cè)诩夹g(shù)上還需要做一些投入，還要找到市場(chǎng)的切入點(diǎn)，個(gè)人估計(jì)在2017、2018年出來(lái)?！彼Q(chēng)，世界上暫時(shí)還很少有企業(yè)能夠大批量生產(chǎn)碳纖維汽車(chē)零部件裝備，“寶馬也是剛剛開(kāi)發(fā)”。此外，他表示，只有碳纖維材料能夠?qū)⑵?chē)重量減輕50%～60%，而目前的材料只能將汽車(chē)重量減輕25%左右。

國(guó)內(nèi)外高強(qiáng)度汽車(chē)板熱沖壓技術(shù)研究現(xiàn)狀

2013-12-18 10:45來(lái)源: 中國(guó)鋼材網(wǎng)

為適應(yīng)汽車(chē)輕量化、降低燃油消耗、減少污染物排放和提高汽車(chē)碰撞安全性的要求，汽車(chē)用高強(qiáng)度鋼板的使用比重越來(lái)越大。

當(dāng)前各大汽車(chē)廠生產(chǎn)車(chē)身及部件主要采用冷沖壓法，采用此法沖壓高強(qiáng)度汽車(chē)板時(shí)，沖壓過(guò)程中需要的沖壓力大且容易開(kāi)裂，產(chǎn)生過(guò)量回彈。尤其是針對(duì)超高強(qiáng)度鋼板(抗拉強(qiáng)度≥550MPa)，沖壓時(shí)這兩項(xiàng)缺陷尤為突出。熱沖壓技術(shù)可以解決這兩個(gè)問(wèn)題，同時(shí)可以使沖壓后的成品抗拉強(qiáng)度得到大幅度提高。

熱沖壓的關(guān)鍵工藝過(guò)程是加熱、沖壓、保壓和冷卻。加熱過(guò)程直接影響到高強(qiáng)度鋼板的沖壓性能。

熱沖壓的主要設(shè)備包括：加熱爐、上下料裝置、壓機(jī)、模具、切邊和沖空。

采用熱沖壓工藝后，尤其是轎車(chē)車(chē)身所用高強(qiáng)度或超高強(qiáng)度鋼板的厚度可以降低，同時(shí)由于部件的強(qiáng)度得到大幅度提高，車(chē)身上的加強(qiáng)板、加強(qiáng)筋可以大量減少，從而減少了車(chē)身的重量，同等條件下提高了車(chē)身的防撞安全性。由于采用熱加工工藝，鋼板的熱變形能力得到大幅提高，并且沖壓變形所需的壓力相對(duì)降低，一般而言熱沖壓軋機(jī)的噸位800t就可以滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。在熱狀態(tài)下沖壓，也降低了回彈的程度，基本沒(méi)什么回彈。

相對(duì)冷沖壓而言，熱沖壓也有不足之處。由于需要加熱爐對(duì)鋼板進(jìn)行前處理，增加了加熱設(shè)備及其能耗這一大環(huán)節(jié)。生產(chǎn)過(guò)程中由于需要加熱和保壓(淬火)，從而增加了生產(chǎn)時(shí)間，生產(chǎn)效率也因此降低。此外，由于熱沖壓成熟的技術(shù)設(shè)備，特別是熱沖壓壓機(jī)、模具、激光切割機(jī)以及全套設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)基本由國(guó)外公司掌控，技術(shù)封鎖嚴(yán)密，現(xiàn)階段設(shè)備投資大，一般的小型汽車(chē)廠難以承受。

目前，國(guó)內(nèi)主要是同濟(jì)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、吉林大學(xué)、上海大眾汽車(chē)和奇瑞汽車(chē)、寶鋼研究院等相關(guān)研究單位在對(duì)熱沖壓技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行研究。國(guó)內(nèi)大學(xué)研究高強(qiáng)度汽車(chē)板熱沖壓工藝取得成果較多的是同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與材料學(xué)院，他們選用的是安賽樂(lè)生產(chǎn)的USIBOR1500高強(qiáng)度鋼板，采用熱模擬機(jī)和量身訂制的模具進(jìn)行試驗(yàn)研究。國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究表明：高強(qiáng)度汽車(chē)板熱沖壓加熱溫度為850～950℃為宜;模具在室溫下，即原始溫度10～50℃對(duì)熱沖壓成形沒(méi)有明顯影響;保壓時(shí)間一般為155～260s，冷卻速度一般≥21℃/s，淬火后零件溫度為200℃左右，冷卻水臨界經(jīng)濟(jì)流速為0.7m/s。

國(guó)外對(duì)此工藝研究的比較早，由于技術(shù)封鎖，很難見(jiàn)到有實(shí)際意義的生產(chǎn)線的技術(shù)文獻(xiàn)和有關(guān)高強(qiáng)度汽車(chē)板熱沖壓生產(chǎn)實(shí)踐性資料，但國(guó)外尤其是歐洲已有設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)能夠提供高強(qiáng)度汽車(chē)板熱沖壓生產(chǎn)線。如瑞典AP&T公司具備提供整套熱沖壓設(shè)備能力、德國(guó)舒勒公司能夠提供全套的鋼板熱沖壓設(shè)備，舒勒已向一家德國(guó)汽車(chē)制造廠提供6條全自動(dòng)熱成形生產(chǎn)線，國(guó)內(nèi)熱沖壓整套和部分設(shè)備都還沒(méi)有廠家能夠生產(chǎn)。

高強(qiáng)度汽車(chē)板熱沖壓技術(shù)主要用于生產(chǎn)轎車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)中對(duì)強(qiáng)度要求高的部件，如：門(mén)內(nèi)側(cè)梁、柱，底板中央通道、車(chē)身縱梁和橫梁、門(mén)檻、保險(xiǎn)杠等安全防撞件。這些部件的強(qiáng)度級(jí)別直接關(guān)系轎車(chē)的安全性能，尤其是國(guó)家提高了對(duì)汽車(chē)防撞級(jí)別的要求，這些部件的強(qiáng)度級(jí)別更是關(guān)系到整車(chē)的安全星級(jí)。研究顯示，德國(guó)大眾B6車(chē)型、沃爾沃XC90和C70、馬自達(dá)6采用了高強(qiáng)度硼鋼和熱沖壓成型工藝。國(guó)內(nèi)某自主品牌汽車(chē)也在部分車(chē)型中采用了此項(xiàng)技術(shù)以提高碰撞安全級(jí)別。

超高強(qiáng)度鋼在汽車(chē)車(chē)身上的應(yīng)用

2013-12-18 10:45來(lái)源: 汽車(chē)工藝與材料

目前，國(guó)內(nèi)外很多新上市的車(chē)廣泛應(yīng)用了先進(jìn)高強(qiáng)度鋼，如雙相鋼、相變誘導(dǎo)塑性鋼、復(fù)相鋼及馬氏體鋼。有些采用了熱沖壓成形技術(shù)，抗拉強(qiáng)度大于1300MPa，大大提高了汽車(chē)車(chē)身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及能量吸收能力。

國(guó)內(nèi)現(xiàn)在能夠方便地獲得冷沖壓超高強(qiáng)度板材并開(kāi)發(fā)關(guān)聯(lián)模具。寶鋼已經(jīng)開(kāi)發(fā)出成熟的熱沖壓B1500HS系列板材，初步具備熱沖壓模具設(shè)計(jì)和制造能力。

到目前為止，對(duì)于高強(qiáng)度鋼板還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的定義。最常見(jiàn)的定義就是基于Volvo汽車(chē)公司和SSAB聯(lián)合發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，高強(qiáng)度鋼板的屈服強(qiáng)度應(yīng)為340～600MPa，超高強(qiáng)度鋼飯的屈服強(qiáng)度應(yīng)為600～800MPa，特高強(qiáng)度鋼板的屈服強(qiáng)度至少應(yīng)為800MPa。

由于超高強(qiáng)度板具有高的加工硬化能力，其與成形性相同的普通鋼相比，具有很強(qiáng)的吸收能量能力，廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)梁類(lèi)零件。這些梁類(lèi)件除具有吸收能量的作用，還與其他零件進(jìn)行搭接，形狀比較復(fù)雜。而單件的基準(zhǔn)往往就是關(guān)聯(lián)的分總成的定位基準(zhǔn)，對(duì)形位公差要求較高。

為了保證碰撞后的車(chē)內(nèi)空間，要求結(jié)構(gòu)梁類(lèi)零件沒(méi)有變形或變形量很小，超高強(qiáng)度板恰好具有這樣的優(yōu)點(diǎn)。典型的應(yīng)用零件有前、后門(mén)左/右防撞桿（梁），前、后保險(xiǎn)杠，A柱加強(qiáng)板，B柱加強(qiáng)板，C柱加強(qiáng)板，下邊板，地板中通道，車(chē)頂加強(qiáng)梁等。

要獲得超高強(qiáng)度的車(chē)身鈑金件有兩種方法：一種是采用冷沖壓;另一種是采用熱沖壓專(zhuān)用鋼板通過(guò)熱沖壓制成。超高強(qiáng)度板的冷沖壓與普通冷沖壓的工序差別不大，一般都有落料、拉深成形、沖孔切邊、折邊、整形等工序。模具有特殊的要求，主要體現(xiàn)在工作型面的材質(zhì)、硬度和表面處理上。材質(zhì)使用DC53、D2、SKDII等，采用PVD表面處理，硬度達(dá)到3300HV左右。同時(shí)，模具調(diào)試復(fù)雜、困難，周期長(zhǎng)。一般采用油壓機(jī)生產(chǎn)，需要較長(zhǎng)的保壓時(shí)間，產(chǎn)品的反彈、扭曲、起翹都比較嚴(yán)重。

熱沖壓與普通冷沖壓有較大的區(qū)別。熱沖壓是一種將含硼元素坯料加熱并轉(zhuǎn)移到成形工具中的工藝，成形和硬化一步完成，回火可以通過(guò)在壓力機(jī)中零件沖壓過(guò)程中自身的熱量完成，零件可以獲得超過(guò)1300MPa的抗拉強(qiáng)度和8%的伸長(zhǎng)率。由于硬化過(guò)程中部件仍被固定在模具內(nèi)，變形被控制在最小。熱沖壓一般有6道工序：剪板落料、熱沖壓、激光剪切和沖孔、噴丸除銹和涂防銹油，其中只有第二道工序熱沖壓使用模具。熱沖模與普通模具的區(qū)別也較大，內(nèi)部要鉆空以布置復(fù)雜的冷卻水管，無(wú)拉延筋，工作型面的設(shè)計(jì)要考慮熱脹冷縮的影響，使用耐高溫的特殊模具鋼，作業(yè)中要求快速合模，上下模的閉合高度較低，模具強(qiáng)度、壽命普遍低于冷沖壓，生命周期一般在15萬(wàn)～30萬(wàn)件;另外，還需要加熱裝置、快速輸送裝置和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。

每一車(chē)身有4000～5000個(gè)焊點(diǎn)，電阻點(diǎn)焊是車(chē)身構(gòu)造中最重要的，也是重復(fù)性較好的連接方法之一。超高強(qiáng)度板焊接時(shí)，需要較高的焊接力、較低的焊接電流、較長(zhǎng)的熔核時(shí)間。在設(shè)計(jì)焊槍的幾何尺寸時(shí)，必須使焊接力有30%的富余量。盡可能選擇中頻變壓器，有利于焊珠形成，提高焊接質(zhì)量。選擇硬度較高、導(dǎo)熱較好的Cr-Cu電極頭。合理設(shè)置焊接規(guī)范，一般一把焊槍需要焊幾個(gè)板組的多個(gè)焊點(diǎn)，需要通過(guò)多次試片焊接試驗(yàn)，找到合適的交集。

電弧焊在汽車(chē)制造業(yè)的連接技術(shù)中仍是代表性的重要工藝，常用的是金屬惰性氣體焊（MIG）。在汽車(chē)制造中，焊縫破壞性檢驗(yàn)是控制焊接質(zhì)量的關(guān)鍵方法，需要通過(guò)控制焊接參數(shù)（包括金屬堆積、焊接電流、電流持續(xù)時(shí)間）來(lái)保證焊接有效。必須限制電流脈沖后的持續(xù)時(shí)間，保證焊縫中熱量足夠，并有自回火的時(shí)間。

為了開(kāi)發(fā)制造輕量化和更安全的汽車(chē)，國(guó)內(nèi)外汽車(chē)廠會(huì)越來(lái)越多地選擇使用超高強(qiáng)度鋼，這是一種趨勢(shì)。目前，國(guó)內(nèi)自主品牌汽車(chē)還處于起步階段，國(guó)內(nèi)的鋼廠、模具廠、焊接設(shè)備供應(yīng)商還缺乏相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，雖然開(kāi)發(fā)了沖壓成形工藝和焊接連接工藝，也摸索了部分經(jīng)驗(yàn)，但與國(guó)外大公司相比，還需做更多的工作。

材料集成設(shè)計(jì) 國(guó)內(nèi)企業(yè)涉及較少

2013-05-06 16:14來(lái)源: 中國(guó)汽車(chē)咨詢(xún)中心網(wǎng)

中國(guó)汽車(chē)咨詢(xún)中心網(wǎng)報(bào)道 輕量化是目前汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨，但要真正實(shí)現(xiàn)輕量化，在材料的應(yīng)用方面會(huì)碰到的一些關(guān)于制造和設(shè)計(jì)方面的挑戰(zhàn)。通用汽車(chē)中國(guó)科學(xué)研究院的王建鋒經(jīng)理介紹了輕量化的驅(qū)動(dòng)和主要利用輕量化材料兩個(gè)比較簡(jiǎn)單的解決方案，這對(duì)于國(guó)內(nèi)車(chē)企具有一定的借鑒意義。

滾動(dòng)阻力，最終都是跟質(zhì)量有關(guān)，把輕量在幾大車(chē)的系統(tǒng)上進(jìn)行分解以后，最后看到鋼主要是車(chē)身上有大部分，減重的途徑就是這么一些。最簡(jiǎn)單的減重方案第一個(gè)就是直接材料替換，這能帶來(lái)多大的效果都是有比較成熟的理論，大概可以估算。比如跟安全零件相關(guān)的大概兩類(lèi)，一類(lèi)是要吸能，第二類(lèi)是抗入侵。如果計(jì)算用一個(gè)強(qiáng)度更高的材料去取代一個(gè)強(qiáng)度更低的材料，在這兩類(lèi)情況下最大能夠?qū)崿F(xiàn)的減輕重量基本上是能夠估算出來(lái)的，比如用DP980取締DP600，如果這個(gè)零件主要用來(lái)吸能的話，單個(gè)最多你就能實(shí)現(xiàn)17%。

第二個(gè)就是集成設(shè)計(jì)，這一點(diǎn)目前在國(guó)內(nèi)企業(yè)涉及較少。王建鋒例舉了菲亞特的例子，去年他們用Trip鋼做的一個(gè)保險(xiǎn)杠。這個(gè)不是單個(gè)材料的替換，而是由于Trip鋼的材料有非常優(yōu)異的成形型，可以設(shè)計(jì)很復(fù)雜的截面、抗彎曲大幅度增加，可以把原來(lái)的某個(gè)零件蓋掉只設(shè)計(jì)一個(gè)。類(lèi)似這樣的輕量化方案是最有效的，但是這對(duì)于設(shè)計(jì)師、團(tuán)隊(duì)的工程師是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，因?yàn)樾枰浞至私膺@個(gè)材料的性能，還得跳出原來(lái)設(shè)計(jì)中存在的那些框框，才能找到比較創(chuàng)新的途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)減重。（文/實(shí)習(xí)生 邰悅 編輯/周凌云）

車(chē)輛每減少100公斤重量 百公里油耗降低0.5升

2013-05-06 16:17來(lái)源: 中國(guó)汽車(chē)咨詢(xún)中心網(wǎng)

中國(guó)汽車(chē)咨詢(xún)中心網(wǎng)報(bào)道 汽車(chē)輕量化的設(shè)計(jì)實(shí)際上對(duì)汽車(chē)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的，包含三個(gè)方面大的意義：一是對(duì)排放的貢獻(xiàn)量。目前車(chē)輛每減重100公斤二氧化碳排放量可能是在8.8。二是對(duì)油耗的貢獻(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)來(lái)說(shuō)每減重100公斤100公里的油耗降低0.3-0.5升。三是對(duì)整車(chē)性能的提升。包括動(dòng)力性、操作穩(wěn)定性、自動(dòng)性能都有非常明顯的提升。

上海同捷科技股份有限公司的李思遠(yuǎn)院長(zhǎng)介紹了在汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)用到的兩種方法：第一種是輕量化系數(shù)方法。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上目前針對(duì)B級(jí)車(chē)這一塊來(lái)說(shuō)，德系、日系和國(guó)產(chǎn)的這一系列輕量化系數(shù)其實(shí)差別不大。目前來(lái)看，日系在B級(jí)車(chē)系列來(lái)說(shuō)，大致能做到4-6之間，德系的能做到3.6-4.04之間，而國(guó)內(nèi)的基本上是在6左右。目前的主機(jī)廠已經(jīng)對(duì)輕量化這一塊的要求逐步的在提高，也逐漸引起了各主機(jī)廠的重視。

第二種是在車(chē)身選擇上重量加權(quán)平均強(qiáng)度的測(cè)算法。這是一個(gè)初期的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，就是質(zhì)量和屈服曲線的一個(gè)比，在設(shè)計(jì)過(guò)程中車(chē)身部門(mén)是走在前面的，車(chē)身部門(mén)在選擇材料時(shí)可以根據(jù)一個(gè)簡(jiǎn)單的公式對(duì)目前選材對(duì)整車(chē)級(jí)別的控制，可以對(duì)這個(gè)平均強(qiáng)度進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的估算。因?yàn)檎?chē)輕量化包含的內(nèi)容很多，很多系統(tǒng)都可以進(jìn)行輕量化的設(shè)計(jì)，車(chē)身、底盤(pán)、動(dòng)力、內(nèi)飾都可以做輕量化設(shè)計(jì)。在這個(gè)過(guò)程中要考慮的包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇、制造工藝選擇、裝備工藝選擇，最終作為主機(jī)廠來(lái)說(shuō)企業(yè)更關(guān)心的是成本，選用高強(qiáng)度鋼未來(lái)最終帶來(lái)的就是控制成本。

事實(shí)上，輕量化設(shè)計(jì)并不等于降成本，因?yàn)楹芏嘀鳈C(jī)廠提到的不是輕量化，實(shí)際上提到的是降成本，降成本很多人認(rèn)為就應(yīng)該是降材料、就應(yīng)該是輕量化，把輕量化和降成本等同了，其實(shí)這個(gè)觀點(diǎn)是有一定問(wèn)題的，就是輕量化并不等于降成，可能由于輕量化的設(shè)計(jì)導(dǎo)致成本的增加，但是會(huì)帶來(lái)整車(chē)系統(tǒng)的提升。（文/實(shí)習(xí)生 邰悅 編輯/周凌云）

高強(qiáng)度鋼在汽車(chē)輕量化上應(yīng)用空間廣闊

2013-05-06 16:13來(lái)源: 中國(guó)汽車(chē)咨詢(xún)中心網(wǎng)

中國(guó)汽車(chē)咨詢(xún)中心網(wǎng)報(bào)道 汽車(chē)產(chǎn)量和保有量的增多，在帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和方便出行的同時(shí)，也產(chǎn)生了油耗、排放和安全問(wèn)題。鑒于這三個(gè)問(wèn)題，節(jié)能減排成為汽車(chē)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。中國(guó)汽車(chē)工程研究院有限公司副總工程師馬鳴圖詳細(xì)介紹汽車(chē)輕量化和高強(qiáng)度鋼應(yīng)用的研究進(jìn)展。

汽車(chē)輕量化是解決節(jié)能環(huán)保的有效手段和方法。大量研究表明，75%的油耗與整車(chē)輕量有關(guān)，降低汽車(chē)輕量就可有效降低排放和油耗。汽車(chē)輕量被降低10%，油耗降低6-8%。輕量化，是指通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理選用新型材料，然后合理采用相關(guān)工藝、先進(jìn)的制造工藝，綜合效果達(dá)到輕量化。2006年以來(lái)的歐洲車(chē)身會(huì)議的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明輕量化指數(shù)是一個(gè)有意義的表征參量。相對(duì)標(biāo)桿車(chē)而言，這一參量可以更直觀的表征輕量化的效果。

高強(qiáng)度鋼在汽車(chē)輕量化上有重要作用，它使車(chē)身重量下降同時(shí)，質(zhì)量保持不變，目前已在國(guó)內(nèi)外車(chē)身里被大量應(yīng)用。目前已有兩代成熟使用的高強(qiáng)度鋼，第一代指雙向鋼、Trip鋼到熱成形沖壓鋼；第二代是高錳鋼，投入銨錳15%以上的；第三代正在深入研究中。

在先進(jìn)高強(qiáng)度鋼應(yīng)用材料技術(shù)今后的研究重點(diǎn)包括材料的工藝性能（如熱沖壓成形、液壓成形）檢測(cè)、高強(qiáng)度鋼剪切邊緣對(duì)零部件碰撞開(kāi)裂的影響、先進(jìn)高強(qiáng)度鋼的清脆、先進(jìn)高強(qiáng)度鋼的碰撞硬化性、高強(qiáng)度鋼或者先進(jìn)高強(qiáng)度鋼的疲勞性等。

高強(qiáng)度鋼應(yīng)用產(chǎn)生的問(wèn)題：成形性怎么進(jìn)一步改進(jìn)，高強(qiáng)度鋼應(yīng)用中回彈，成形模具的壽命需要提升，連接方法或點(diǎn)焊后的評(píng)價(jià)方法、評(píng)價(jià)產(chǎn)量、評(píng)價(jià)設(shè)備都需要有新的概念、新的設(shè)想。

最后馬教授還展望了與高強(qiáng)度鋼應(yīng)用相關(guān)的工藝技術(shù)如熱沖壓成形、液壓成形、輥壓成形等的應(yīng)用前景。汽車(chē)輕量化根本上是汽車(chē)安全功能的提升導(dǎo)致高強(qiáng)度鋼的應(yīng)用，各類(lèi)生產(chǎn)工藝全是圍繞著組織的控制和量的改變來(lái)達(dá)到保證汽車(chē)的安全和功能的目標(biāo)。

TRIP鋼，即相變誘導(dǎo)塑性鋼（Transformation Induced Plasticity Steel），是通過(guò)相變誘導(dǎo)塑性效應(yīng)而使鋼板中殘余奧氏體在塑性變形作用下誘發(fā)馬氏體形核，引入相變強(qiáng)化和塑性增長(zhǎng)機(jī)制，提高鋼板的強(qiáng)度和韌性。TRIP鋼具有多相組織，既有軟相鐵素體，也有硬相貝氏體，還有亞穩(wěn)定的殘余奧氏體，在變形過(guò)程中能逐步轉(zhuǎn)化成馬氏體。TRIP鋼組織決定了其優(yōu)異的力學(xué)性能，因此TRIP鋼在具有高強(qiáng)度的同時(shí)還具有優(yōu)異的塑性。鐵素體是軟相，在拉伸過(guò)程中能協(xié)調(diào)貝氏體的變形；貝氏體能提高TRIP鋼的強(qiáng)度；奧氏體在室溫拉伸時(shí)轉(zhuǎn)化成馬氏體，馬氏體相變產(chǎn)生應(yīng)力松弛，使塑性增加。另外相變生成的馬氏體又能夠強(qiáng)化TRIP鋼，使TRIP鋼的強(qiáng)度提高。

TRIP鋼與其他同級(jí)別的高強(qiáng)度鋼相比，最大特點(diǎn)是兼具高強(qiáng)度和高延伸性能，可沖制較復(fù)雜的零件；還具有高碰撞吸收性能，一旦遭遇碰撞，會(huì)通過(guò)自身形變來(lái)吸收能量，而不向外傳遞。

常用作汽車(chē)的保險(xiǎn)杠、汽車(chē)底盤(pán)等防撞部位

不增加成本的輕量化才是好的輕量化

2013-05-06 16:18來(lái)源: 中國(guó)汽車(chē)咨詢(xún)中心網(wǎng)

中國(guó)汽車(chē)咨詢(xún)中心網(wǎng)報(bào)道 從輕量化的設(shè)計(jì)路線來(lái)看有三個(gè)方面的工作需要進(jìn)行：一是設(shè)計(jì)輕量化；二是材料輕量化；三是工藝輕量化。實(shí)際上很多汽車(chē)廠，包括這幾年汽車(chē)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，每個(gè)廠都在做技術(shù)，因此在設(shè)計(jì)中成本、質(zhì)量、輕量化都是主要的，這對(duì)設(shè)計(jì)人員提出比較高的要求，這三個(gè)方面一定要有機(jī)結(jié)合。

寶山鋼鐵股份有限公司的鮑平首席工程師總結(jié)了幾點(diǎn)在輕量化工作方面的經(jīng)驗(yàn)與認(rèn)識(shí)。首先，輕量化工作需要一個(gè)零件一個(gè)零件地進(jìn)行分析，要細(xì)化到0.1KG進(jìn)行減重。一下子減10公斤，一鋤就挖一個(gè)井，這是不可能的。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)了解到，現(xiàn)有的模具提高材料強(qiáng)度減低厚度，輕量化基本上可以做到3-5%。

輕量化還有一個(gè)約束條件，就是成本+性能，80%的輕量化可以降本，20%可能需要在成本和性能方面轉(zhuǎn)到平衡點(diǎn)。此外還一定要考慮到全生命周期，做輕量化的目的是為了減少二氧化碳排放，應(yīng)該考慮從材料制造到零部件制造、到汽車(chē)制造、到汽車(chē)循環(huán)利用、汽車(chē)循環(huán)方面整個(gè)循環(huán)鏈里面二氧化碳的節(jié)能減排。鮑平認(rèn)為，輕量化是設(shè)計(jì)出來(lái)的，不增加成本的輕量化才是好的輕量化。

最后，輕量化是一個(gè)系統(tǒng)工程，一定要讓鋼鐵廠家、材料供應(yīng)商跟設(shè)計(jì)人員，加上模具制造商或者是零部件企業(yè)，三方面緊密結(jié)合在一起。目前中國(guó)有一個(gè)輕量化的技術(shù)聯(lián)盟，這個(gè)就是比較好的一種嘗試，這方面一定要加強(qiáng)材料和設(shè)計(jì)人員的聯(lián)合攻關(guān)，大家一起工作，加強(qiáng)信息的交流和技術(shù)方面的交流。

新材料價(jià)格過(guò)高 各車(chē)企望而卻步

2013-05-06 16:36來(lái)源: 中國(guó)汽車(chē)咨詢(xún)中心網(wǎng)

中國(guó)汽車(chē)咨詢(xún)中心網(wǎng)報(bào)道一般來(lái)說(shuō)，超過(guò)屈服曲線200兆帕的鋼材稱(chēng)為高強(qiáng)度鋼，而所謂的超高強(qiáng)度鋼，一般克拉強(qiáng)度超過(guò)1000兆帕以上，以其為材料的零部件在汽車(chē)行業(yè)中有不少運(yùn)用。比如以超高強(qiáng)度鋼為材料通過(guò)激光拼焊一起進(jìn)行沖壓成形的B柱，頂部是DP1000，底部是DP600，其強(qiáng)度比較大一點(diǎn)，能量吸收多一點(diǎn)，這樣能把車(chē)面的碰撞能量由底部來(lái)進(jìn)行吸收。

對(duì)于新材料來(lái)說(shuō)，成本問(wèn)題永遠(yuǎn)是其走向市場(chǎng)化的一道鴻溝。對(duì)此，本特勒中國(guó)有限公司亞太區(qū)車(chē)身結(jié)構(gòu)和底盤(pán)技術(shù)總監(jiān)王輝介紹了一些超高強(qiáng)度鋼在成本減少方面的技術(shù)。具體說(shuō)來(lái)，就是怎樣把工藝?yán)镒詈笠坏莱绦?，也就是把后續(xù)手續(xù)省掉。熱沖壓很簡(jiǎn)單，就是要一次性沖壓，這有一個(gè)鍍存的情況，氧化鎂去掉以后還有一個(gè)尺寸保證的問(wèn)題。所以一般供應(yīng)完了以后還有幾點(diǎn)，一個(gè)是激光切割，另一個(gè)是硬沖掉。這個(gè)在德國(guó)也試過(guò)，是可以沖掉的，但是最簡(jiǎn)單的方法就是激光切割，但是激光切割的成本很貴，一般報(bào)價(jià)是由每毫米來(lái)計(jì)算，所以要盡量減少用激光切割的工藝，成本當(dāng)然降下來(lái)了。比如B柱，要考慮到B柱的定位以及公差的要求，比如落料的時(shí)候公差保證在正負(fù)1毫米的情況下就不用了，沖壓成形時(shí)就可以一次成形。另外還有一些孔完全可以不用激光切割，可以在下料片時(shí)可以是橢圓形的，但如果沖壓以后就變成圓形了。這是節(jié)約成本一個(gè)很關(guān)鍵的要素，很多主機(jī)廠比如國(guó)內(nèi)也是這樣，一個(gè)正負(fù)1毫米、2毫米的空間太大了。

“當(dāng)然目前國(guó)外福特、大眾他們都這樣設(shè)計(jì)，為什么我們國(guó)家里面非得正負(fù)0.1毫米，這是沒(méi)必要的，你給我的空間大一點(diǎn)，成本一下就降下來(lái)了。”王輝如是說(shuō)