長期以來，國內(nei) 自主設計建造的船舶自重比日、韓等船舶工業(ye) 發達國家設計建造的同型船要高出5%~10%，建造周期也要長10%。這極大地影響了“中國造”船舶的性價(jia) 比和競爭(zheng) 力。要改變這一現狀，相關(guan) 方麵應努力推廣使用高性能船鋼。

       長期以來，我國自主設計建造的常規大中型船舶與(yu) 日本、韓國建造的同類型船舶相比，自身船體(ti) 重量要高出5%～10%，建造周期也要長10%以上。對此，長期將船舶板材性能作為(wei) 重要課題進行研究的沙鋼集團鋼鐵研究院研究員張宇認為(wei) ，大力推廣應用國產(chan) 高性能船用鋼材，是國內(nei) 船舶“減重瘦身”的重要途徑之一。通過采取這一措施，我國船舶將降低船體(ti) 自重，提高性價(jia) 比。

    發達國家：應用比例高達90%

    張宇說，高性能船用鋼材包括兩(liang) 個(ge) 方麵的產(chan) 品：一是高強度船用鋼，在同等條件下，使用該類鋼材可以減輕船體(ti) 或海洋工程載體(ti) 的自身重量；另一個(ge) 是高焊接性能船用鋼，在同等強度級別條件下，使用這一類鋼材可減少焊接程序、減少焊接道次、提高焊接效率、縮短造船周期。

    在船舶建造過程中，采用高焊接性能（大線能量焊接性能）鋼板來替代普通鋼板可大幅提高建造效率。其一方麵可免除或減少預熱和後熱處理工序，提高效率，節約能耗；另一方麵可把焊接熱輸入量從(cong) 普通板材的15~25千焦/厘米提高至100~300千焦/厘米，從(cong) 而減少焊接道次，提高焊接效率。據了解，對於(yu) 20毫米和40毫米厚的普通鋼板，采用焊接熱輸入量為(wei) 20千焦/厘米的埋弧焊接方式，分別需要13和24道次，而使用新型高焊接性能鋼板，可采用熱輸入量為(wei) 100~300千焦/厘米的多絲(si) 埋弧焊或者氣電立焊方式實現單道次焊接，效率將提高5~7倍，焊接材料節省25%，優(you) 勢明顯。

    同樣，采用高強度級別鋼種替代普通鋼種，在幫助降低船舶自重的同時也能減小結構件的厚度，從(cong) 而降低焊接工作量、減少焊接材料消耗、提高建造效率。如果采用能夠同時兼顧高強度和大線能量焊接性能的高性能鋼板來替代傳(chuan) 統鋼板，綜合優(you) 勢將更加明顯。

    正因為(wei) 高性能船用鋼材在船舶建造中存在著諸多優(you) 勢，日本、韓國等船舶工業(ye) 發達國家在船舶及海洋平台建造過程中大量應用高性能鋼材，其比例達到85%甚至90%以上。

    在船用高性能鋼應用推廣方麵，日本企業(ye) 已經做了大量工作。2007年，新日鐵、三菱重工和商船三井等3家單位聯手在世界範圍內(nei) 首次將高強度鋼EH47用到8100TEU集裝箱船的建造中，以取代部分EH40和EH36等普通鋼種。新鋼種在船舶建造中的應用，使船舶鋼板厚度縮減了24%，船舶自重減輕18%，焊接材料消耗減少30%，建造周期縮短18%，貨物載重量增加14%，碳排放減少11%。

    目前，日本已經開始采用大線能量焊接鋼板用於(yu) 船舶外殼的建造。對厚度規格為(wei) 30~70毫米的鋼板使用垂直氣電立焊方式，可實現單道次焊透，相比普通鋼種所需要的23~60焊接道次，焊接效率可提高4~6倍，船體(ti) 的整體(ti) 建造周期可縮短14%。此外，鋼板變薄和焊接區域比例的降低，可提高船體(ti) 結構的低溫衝(chong) 擊韌性和耐疲勞性能，從(cong) 而提高船體(ti) 安全等級。

    韓國企業(ye) 在設計建造船舶時，也充分采用了高性能船用鋼材，因此，他們(men) 設計建造的船舶自重較我國同型船舶輕一兩(liang) 千噸，載重量相應增加，對動力的需求也小，船舶的性價(jia) 比自然就高了。

    我國造船：用鋼結構有待改善

    與(yu) 造船業(ye) 發達國家高達90%以上的應用比例相比，目前我國一些大型骨幹船企對高性能船用鋼材的使用率隻有45%左右，而許多中小船企幾乎不使用高性能船用鋼材。
    張宇認為(wei) ，造成這種局麵的原因主要有兩(liang) 點。一是船體(ti) 設計單位對應用高性能鋼材在船體(ti) 減重、建造效率提升、結構安全性增強以及綜合成本降低等方麵所產(chan) 生的好處，缺乏深刻理解。二是鋼企、船企和設計院所等上下遊單位缺乏常態化的溝通、交流，導致各單位之間缺乏了解。這就造成兩(liang) 方麵的結果：船舶設計和建造單位對國內(nei) 的鋼板生產(chan) 水平不了解，擔心如果選用國產(chan) 高性能鋼材，會(hui) 給供貨和船舶建造質量帶來影響，於(yu) 是不得不選用常規鋼種；鋼企在進行高性能鋼新品開發時，未能從(cong) 行業(ye) 和客戶的實際需求出發，導致產(chan) 品的適用性不強，增加了應用的難度。

    上述兩(liang) 點中，第二點是根本原因。由於(yu) 缺乏常態化的有效溝通，國內(nei) 船企和船舶設計院未能充分了解我國鋼企在高性能船用鋼材等高端鋼鐵產(chan) 品方麵的生產(chan) 能力。
    張宇說，其實，在2008年之後，特別是2010年以來，國內(nei) 一些鋼鐵企業(ye) 開始改變以往“以量取勝”的經營策略，轉向“以質取勝”。這些企業(ye) 在進行全麵技術升級改造的同時，還大力加強自身研發力量，重金聘請高端技術人才充實研發隊伍，吸引了不少有國外留學背景的專(zhuan) 業(ye) 技術人才。如今，這些鋼鐵企業(ye) 已今非昔比，設備達到世界一流水平，產(chan) 品研發能力大幅提升，以前不能生產(chan) 的高性能船用鋼材絕大部分已經被陸續開發出來，並開始在一些造船企業(ye) 扮演起進口產(chan) 品的“候補角色”。從(cong) 實際使用效果來看，一些國產(chan) 高性能船用鋼材的技術性能並不遜於(yu) 同類進口產(chan) 品，而且價(jia) 格要低40%左右。

    張宇認為(wei) ，要想在國內(nei) 造船行業(ye) 全麵推廣應用國產(chan) 高性能船用鋼材，國內(nei) 鋼鐵企業(ye) 、造船企業(ye) 以及船舶設計單位之間就必須進一步加強溝通，相互促進，共同發展。
 

    對國內(nei) 鋼鐵企業(ye) 來說，要主動和船企及設計單位聯係，及時了解相關(guan) 用戶對高性能船用鋼材的需求信息，特別是船體(ti) 或海洋平台不同結構部位對高性能船用鋼材技術性能的要求，對照國外最先進的產(chan) 品進行研發。產(chan) 品研發出來後，鋼企要根據船企在切割、焊接等鋼材加工工序中可能麵臨(lin) 的問題，製訂詳細可行的鋼材加工工藝指導方案，幫助船企順利加工使用。另外，鋼企還要給船企及設計單位提供高性能船用鋼材產(chan) 品使用效果評估等書(shu) 麵材料，比如，某些船型、某些部位在采用高強度船板之後，厚度能減少多少，生產(chan) 效率能提高多少，整個(ge) 造船周期能縮短多少，整個(ge) 船體(ti) 自重可減輕多少；一年下來，油耗能降低多少，經濟效益能提高多少等。這樣一來，船企就有了推廣使用國產(chan) 高性能船用鋼材的動力，船東(dong) 也會(hui) 更樂(le) 於(yu) 訂購性價(jia) 比更高的船舶。