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海工用高氮钢螺栓的制备及其组织性能分析

海工用高氮钢螺栓的制备及其组织性能分析

摘要：海工用螺栓长时间浸泡在海水中，要求其强度高、屈强比低、耐蚀性好。设计制备了一种低成本节镍型的高氮钢螺栓，通过组织观察、ＸＲＤ检测、力学性能试验、化学浸泡腐蚀试验和动电位极化曲线测试，并与海工常用的316不锈钢螺栓进行对比分析。研究结果表明，本试验螺栓微观组织为奥氏体组织，且组织中含有大量孪晶并伴有少量第二相氮化物析出；试验螺栓抗拉强度为877ＭＰａ、屈服强度为690ＭＰａ、断后伸长量为7.3ｍｍ、屈强比为0.79，该螺栓在抗拉强度不低于316螺栓的条件下，屈强比为其的84％，断后伸长量是其的2.16倍，力学性能明显优于316不锈钢螺栓，满足奥氏体不锈钢螺栓80等级要求。在质量分数为6％的ＦｅＣｌ３溶液中浸泡１５ｄ的腐蚀试验表明，试验螺栓腐蚀失重率为0.051％，是316不锈钢螺栓腐蚀失重率0.132％的38.6％；动电位极化曲线结果显示，试验螺栓相较于316不锈钢螺栓自腐蚀电位更正，腐蚀电流密度更小，耐局部腐蚀性能更优异。综上，试验高氮钢螺栓成本低，力学性能和耐点蚀、耐局部腐蚀性能均优于316不锈钢螺栓，研究结果为海洋工程用高强螺栓新材料提供了理论依据和数据支撑。
海工 2025年01月06日
海洋平台用Ni-Cr-Mo-B超厚钢板的截面效应

海洋平台用Ni-Cr-Mo-B超厚钢板的截面效应

摘要：采用OM、SEM、TEM、EBSD、拉伸和冲击等分析和检测技术，研究了工业生产的117 mm厚Ni-Cr-Mo-B超厚钢板在厚度方向上微观组织的变化及其对力学性能的影响。结果表明，从表层到芯部，超厚板的屈服强度逐渐降低，表层和芯部的屈服强度分别为798 和718 MPa；延伸率变化不大，为20.0%~22.0%；然而超厚板的-60 ℃冲击功变化较大，其中表层、1/8T (T 代表板厚)和芯部的冲击功分别为35、160 和20 J，使得整个厚度方向上的冲击功变化曲线呈现“M”型。从表层到芯部，超厚板的板条宽度(198.7~500.6 nm)、界面碳化物尺寸(130.6~226.6 nm)和晶内碳化物尺寸(45.8~106.2 nm)均逐渐增加，芯部还存在一定的块状区，板条的细晶强化和碳化物的析出强化效果均减小，使得屈服强度从表层到芯部逐渐降低。从表层到芯部，有效晶粒尺寸先减小后增加，表层(2.2 μm)和芯部(2.7 μm)的有效晶粒尺寸较大，对解理裂纹扩展的阻碍作用较弱，使得表层和芯部的冲击功较低；而1/8T 位置具有较小的有效晶粒尺寸(1.7 μm)，对解理裂纹的阻碍作用较强，从而获得较高的冲击功。
海工 2024年01月23日
海工装备机器人智能化焊接关键问题及技术研究

海工装备机器人智能化焊接关键问题及技术研究

摘要：焊接是海工装备制造中的重要环节，也是决定其质量的关键工序之一。我国在主流船型、高技术船舶、海洋工程装备等领域科技创新取得了重大突破，但与世界海工装备制造强国相比仍有较大差距，机器人智能化焊接是海工装备制造业发展的趋势。重点介绍了海工装备机器人智能化焊接亟需解决的几个主要问题，探讨了海工装备机器人智能焊接新工艺新方法、离线自主编程、三维扫描目标匹配、焊接寻位、焊缝实时跟踪、熔池监控和焊接过程管控技术等关键技术。
海工 2024年07月24日
跨海桥梁超大规模钢桥面铺装关键技术研究

跨海桥梁超大规模钢桥面铺装关键技术研究

摘要:：港珠澳大桥钢桥面铺装面积达50 万m2，是世界最大规模的钢桥面铺装工程，采用科学合理的技术方案对保障铺装的优良使用性能意义重大。通过对典型钢桥面铺装方案进行比选分析，并根据项目建设条件和临近区域工程应用经验，提出采用GMA 浇注式沥青混合料钢桥面铺装方案。采用高温性能试验和疲劳性能试验研究，揭示沥青混合料高温性能的影响因素，明确冲击韧性与疲劳寿命的关系; 采用全仿真足尺模型加速加载试验，证明GMA 浇注式沥青混合料具有可靠的高温稳定性和优良的疲劳耐久性; 开展拉拔试验及水稳定性试验，验证铺装体系具有良好的黏结性能及防水性能。基于研究结果，提出GMA 沥青混合料关键技术指标，并采用动稳定度和冲击韧性分别作为高温性能和疲劳性能的重要评价指标; 采用关键技术指标指导工程实践，实际生产的GMA 沥青混合料性能指标检测结果满足要求且具有优良的高温性能及抗疲劳性能。项目研究成果对地理位置处于高温多雨的地区、工作条件复杂的钢桥面铺装工程将具有良好的借鉴意义。
海工 2024年01月09日
铅基反应堆海洋核动力发展研究

铅基反应堆海洋核动力发展研究

摘要：铅基反应堆（铅基堆）核动力具有固有安全、小型轻量、长寿高效等突出优点，在先进海洋装备、无人潜航器、深海空间站的能源动力上应用前景广阔；在加快建设海洋强国的背景下，保障海洋能源供给成为重要的基础条件，开展铅基堆海洋核动力发展研究是推动我国海洋装备能源动力技术革新的关键内容。本文总结了海洋核动力的应用场景与发展需求，从技术特征、代表性应用、研制现状等方面系统梳理了铅基堆核动力的发展概况，凝练和剖析了包括核燃料与包壳材料、一回路关键设备、冷却剂工艺与氧测控、先进发电技术在内的铅基堆海洋核动力关键技术。立足国情研判了铅基堆海洋核动力面临的发展挑战，提出了低温铅基堆海洋核动力、高温高效铅基堆海洋核动力、一体化全自然循环铅基堆海洋核动力等可行技术路线。研究建议，强化前瞻性配套专项技术研发、加快部署装备示范工程，将铅基堆纳入重大能源战略、加快建设标准体系，设置国家级联合研发机构、构建科技创新和产业发展新模式，更好服务国家海洋战略并推动海洋核动力跨越式发展。
海工 2024年06月28日
我国海洋深水关键钻采设备国产化现状的几点思考

我国海洋深水关键钻采设备国产化现状的几点思考

摘要：本文针对国家有关部委15年来支持的科研项目,以一些国内海洋深水钻采工程装备和水下设备的研发制造现状为对象,阐述了项目目前的工作进展概况。本文从陈述水下设备系统的构成及研究重要性出发,指出了在水下防喷器组系统、钻井隔水管系统、平台钻机系统研制中,系统性工作的考虑不足和相关改进意见;提出了对水下采油树应用深化及与智能完井技术相结合的建议,以及对深远海钻井船配备和深海控压钻井设备国产化的需求。最后,本文对深水钻采设备国产化“最后一公里”的海试问题提出了思考方案。
海工 2024年05月21日
海底管缆电磁探测技术现状及展望

海底管缆电磁探测技术现状及展望

摘要：[目的] 为促进海底管缆探测技术的进一步发展，[方法] 对国内外基于水下机器人的电磁探测技术的相关研究进行系统梳理，对研究热点和应用现状进行总结，并对提高电磁探测技术性能的研究方法进行分析。[结果] 研究表明：海底管缆探测系统未来将主要向智能化及综合探测方向发展。智能化可以提高海底管缆的探测效率，将路由跟踪和智能化相结合，实现自动管缆探测，是未来研究的一大热点。同时，光学、声学探测技术能有效弥补电磁探测无法直观目标图像的缺陷，因此结合光学和声学传感器的移动电磁探测技术，未来有望承担更多、更复杂的管缆探测任务。[结论] 研究成果可为海底管缆探测技术发展提供一定参考。
海工 2026年11月02日
海底电缆关键力学行为与状态监测技术研究综述

海底电缆关键力学行为与状态监测技术研究综述

摘要：[目的] 为探究复杂海洋环境下海底电缆的力学机理、失效模式及状态监测方法，提升其长期运行的安全性与可靠性，[方法] 从海底电缆多物理场耦合机理、疲劳寿命分析及分布式光纤监测技术等3个方面系统梳理了海底电缆的研究进展、主要方法、关键挑战与未来方向。[结果] 结果表明：多物理场分析受到多层螺旋结构、材料非线性和多场耦合等因素制约，使理论建模和高效计算面临挑战；海底电缆的疲劳损伤呈现跨尺度、机理复杂的特征，现有以经验为主的寿命预测仍存在不确定性；分布式光纤监测对内部结构真实状态的反演能力有限，难以全面识别潜在失效模式。上述问题是限制海底电缆设计、寿命预测和状态监测精度的关键技术难点，未来需在高效耦合建模、疲劳计算优化与状态精准反演等方面取得突破。[结论] 研究成果可为海底电缆的设计优化、状态评估与智能运维提供理论参考与技术支撑。
海工 2026年07月17日
海洋环境风电基础腐蚀疲劳挑战与寿命预测综述

海洋环境风电基础腐蚀疲劳挑战与寿命预测综述

摘要：[目的]海上风机基础在腐蚀环境与交变应力协同作用下有腐蚀疲劳失效的风险。[方法]综述了腐蚀疲劳裂纹扩展机理、防腐方案、腐蚀疲劳挑战及寿命预测的研究进展。[结果]在海洋环境腐蚀疲劳的影响因素中，腐蚀产物是裂纹扩展的主要原因。在腐蚀环境中及超高周疲劳(VHCF)和超高周腐蚀疲劳(VHC-CF)条件下，腐蚀导致的表面缺陷(如点蚀坑)和内部缺陷(如孔隙、未熔合等)会成为裂纹的萌生点。点蚀坑形状与疲劳强度的关系：相比于半椭圆形坑，V形坑会导致更严重的疲劳强度退化，尤其是长宽比小的坑。采用先热处理后滚压螺纹(HTR)工艺制作的螺栓的疲劳性能较佳，适合在海上风电项目中推广。[结论]为确保海上风电基础安全，需继续开展技术创新及腐蚀疲劳研究。
海工 2026年05月29日
海上风电腐蚀防护与监测技术综述

海上风电腐蚀防护与监测技术综述

摘要：针对海上风电恶劣环境导致的腐蚀风险,综述了海上风电基础、塔筒、机舱及内部设备的腐蚀机理、腐蚀案例、防腐技术和腐蚀监测;分析了海洋环境最常见、危害最大的腐蚀类型、腐蚀机理、影响因素、腐蚀案例、防腐技术,以及海上风电结构腐蚀监测与预测,包括钢桩基础远程监检测、浪花飞溅区腐蚀监检测、海上发电机结构及轴承电化学腐蚀监测、关键装备的腐蚀监测与预警管理系统;综述了构建腐蚀监测系统,及时感知环境腐蚀因子和设备腐蚀状态,实时检测局部腐蚀,评价阴极保护效果和钢桩使用寿命,预测模型及维护策略的发展状况。得出:应构建海上风电防腐技术与监测、预测技术相结合的创新框架,推动海上风电防腐技术从“被动修复” 向“主动防护”的转变。后续创新研究:改进关键部位腐蚀控制技术、完善腐蚀数据库和腐蚀监测网络及智能诊断系统、全寿命周期腐蚀管理策略。
海工 2026年05月19日