船舶用高熵合金的发展与应用展望

摘要: 随着全球海洋经济的蓬勃发展和海洋战略地位的日益凸显,船舶工业对新一代高性能材料提出了更高要求。高熵合金凭借其独特的多主元设计理念与优异的性能,在船舶工业方面展现出广阔的应用前景。本研究系统综述了相关高熵合金的研究进展以及其在船舶工业中的应用潜力,重点探讨了粉末冶金、真空熔炼、增材制造等高熵合金主流制备工艺,深入分析了高熵合金在耐腐蚀性、抗生物腐蚀性、低温韧性、力学性能、耐磨性及热稳定性等方面的表现,展望了其在船体结构及功能涂层等关键部位的应用。当前的研究表明,通过成分设计、微结构调控及先进工艺的协同优化,高熵合金可满足船舶材料在极端环境下服役的性能需求。目前高熵合金面临生产工艺不满足大规模生产要求和合金成本过高等共性挑战。未来发展趋势将聚焦于突破大尺寸构件成形技术瓶颈,实现性能与成本之间的优化平衡,以推动高熵合金在船舶工程中的规模化应用。

高性能船舶及海洋工程用钢的开发

摘 要:对高性能船舶及海洋工程用钢的需求背景与研究进展进行了综述,并介绍了高品质船舶及海洋工程用钢的发展方向。海洋石油工业的飞速发展给造船及海洋工程用钢提出了高强度、高韧性、大线能量焊接、良好的耐腐蚀性以及大厚度、大尺寸规格的要求。

10万吨级散货船自动化焊接装备的应用与性能研究

摘要:为提升10 万吨级散货船建造中的焊接质量与效率,本文系统研究了自动化焊接装备在船舶制造中的实际应用。针对船体复杂结构及超过50 000 条焊缝的工程需求,设计了涵盖平焊、立焊、仰焊等多种焊接位置的自动化工艺方案。结果表明,焊缝中心、热影响区和母材的平均冲击功分别为41.7 J、47.3 J 和55.0 J,均显著高于ISO 标准最低要求,验证了自动化焊接在参数精准控制与工艺适配方面的优势,有效保障了高强度钢焊接接头的低温韧性及整体结构安全。

现代船舶涂装技术的关键问题与对策分析

摘要:现代船舶涂装技术是在船舶工业全球化、环保法规趋严及造船模式升级的背景下快速发展起来的综合技术体系。本研究采用文献研究、案例分析和实地调研相结合的方法,系统梳理了我国船舶涂装技术发展历程及其当前面临的挑战。通过分析近3 年船舶涂装失效典型案例,发现涂层选型与实际工况不匹配、环保法规符合性不足和施工工艺控制不精确是主要问题。研究表明,我国船舶涂装技术已实现从引进消化到自主创新的跨越,但在特殊环境适配性和智能化施工方面仍需提升。未来应聚焦自动化智能化装备应用、数字化管理体系建设和环保长效涂层开发,以提升我国船舶涂装技术的国际竞争力。本研究为船舶企业优化涂装工艺、提高涂层寿命提供了理论依据和实践参考。

海上风电钢管桩防腐与船舶涂装工艺对比研究

摘要:本文对比研究海上风电钢管桩防腐与船舶涂装工艺,提升海洋工程结构防腐能力,保障海上风电设施与船舶在复杂海洋环境下的稳定运行。以东部沿海水深25~35 m 的海上风电项目为对象,以5×104 t MR 油化船和8.45 万吨多用途船为涂装对象,采用高压水枪冲洗以及石英砂喷砂除锈操作对钢材进行处理。船舶钢材抛丸后喷涂无机锌硅底漆,在海洋大气区和浪花飞溅区均采用高压无气喷涂机喷涂无溶剂环氧底漆。船舶钢材抛丸后喷涂无机锌硅底漆,并分别针对船底、甲板以及上建分段区域补涂不同厚度的补涂无机锌硅底漆。经测试,海洋大气区钢管桩涂层24 个月平均损耗约10μm,浪花飞溅区约15 μm,船舶船底分段涂装附着力12 个月后仍保持约7.9MPa。风电钢管桩防腐与船舶涂装工艺优势显著,能有效提升防腐与涂装质量。

超高压水射流机器人船舶除锈方法研究

摘要:传统喷砂除锈技术存在严重的环境污染问题,且对复杂船体表面的适应性较差。为此,本文提出一种融合超高压水射流与机器人技术的新型船舶除锈方法。该系统采用磁吸附机器人技术,能够在船体表面稳定行走,并通过非等间距喷嘴阵列优化除锈效率。同时,集成的真空回收装置有效避免了废水与废渣的二次污染,减少了返锈的风险。实验结果表明,该机器人在实际船舶作业中展现出良好的吸附、越障与除锈性能,且其效率较传统方法提升了12%~18%。该技术不仅降低了作业成本,还显著提高了除锈质量,具有较高的工程应用价值。

水性防腐涂料在船舶绿色涂装中的应用

摘要:随着全球环保法规日趋严格与船舶工业绿色转型需求的提升,水性防腐涂料以其低VOC 排放、低毒安全、环境友好等核心优势,逐步取代传统溶剂型涂料成为船舶涂装领域的主流选择。本文系统梳理水性防腐涂料的分类及性能特点,深入分析其在船舶涂装中的施工工艺要点,详细阐述在船体外壳、甲板舱室、货物储存区及设备结构件等关键部位的应用实践。研究结果表明,水性防腐涂料可实现与船舶复杂腐蚀环境的精准适配,在保障防腐效果与使用寿命的同时,满足环保要求。

高性能磨料在船舶涂装中的应用

摘要:为了降低船舶涂装粉尘污染的排放,对磨料成分、组织和机械性能进行优化,对磨料进行合理选型,并研究其配比。结果显示,合理的选型和配比可实现磨料的高回收和循环利用。研究结果可有效实现粉尘减排。

国外极地破冰船船体结构与破冰模式发展研究

摘要: 在极地航道利用加速、破冰需求上升的背景下,系统梳理国外极地破冰船技术发展具有重要工程与战略意义。本文介绍了国外极地破冰船的船体结构演变路径,分析了传统艏向破冰、新型双向破冰模式的核心机理及其与推进系统的关系,总结了船体线型、结构强度与动力系统在破冰能力形成中的协同作用,展望了动力系统、船体结构、破冰模式和任务模式将向系统化、智能化与低碳化方向发展,为我国未来破冰船设计提供参考。

基于复合模型驱动的船舶设备二三维协同布置技术

摘要:[目的]针对传统的船舶三维物理模型与二维原理图之间的数据割裂、难以并行建模等问题,提出一种基于复合模型驱动的船舶设备二维、三维协同布置技术。[方法]首先,通过构建面向系统的复合模型,自动识别并配置二维、三维模型的关联参数集,包括设备几何尺寸、空间位置坐标、物理性能参数以及船舶系统功能逻辑关联等多维度信息;然后,基于舱室布置智能关联映射算法,依据二维原理图的逻辑关系,自动在三维模型中实现设备布置的精准映射与动态更新,确保二维、三维模型在设计过程中的协同变化;最后,开展机舱布置案例的技术验证。[结果]对比结果表明,相较于传统的非协同设计流程,二维、三维协同布置技术的效率提高了约4.5%,充分验证了所提方法的可行性与有效性。[结论]研究成果可为船舶设备二维、三维协同布置提供参考。