深海深地钻探用复合片钻头的现状和展望
摘要:金刚石复合片钻头在国内外的钻探市场中已获广泛应用,在深水深地钻探领域是不可缺少的钻探工具。其市场广阔,经济效益可观,但金刚石复合片钻头的质量尚需提高,其一是金刚石复合片本身的性能提高,其二是金刚石复合片钻头设计理念更新,以顶级钻头产品占领国内外钻探市场。
海洋强国目标下我国海洋装备关键基础性技术发展战略研究
摘要：近年来，我国海洋装备应用技术发展迅速，但基础性技术仍显薄弱，加快攻关海洋装备关键基础性技术是推动海洋强国建设的重要基础。本文在分析我国海洋装备发展需求的基础上，总结了我国海洋装备关键基础性技术的内涵和凝练路径，从海洋运载装备、海洋资源开发装备、海洋科考装备三方面介绍了全球海洋装备的科技前沿和发展趋势，梳理了我国海洋装备技术的发展现状及存在的主要问题，筛选出对海洋装备产业发展影响较大的10 项关键基础性技术。面向海洋强国建设，提出了海洋装备关键基础性技术的发展目标、发展路线图和重点任务，并从提升海洋装备基础性技术研究定位和加强技术创新顶层设计、推进海洋装备基础性技术创新多维度协作体系建设、推动我国主导的海洋技术与装备走向国际等方面提出了保障措施。
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。
高强度海工钢中腐蚀活性夹杂物与耐海水腐蚀性能研究
摘要：利用金相显微镜（OM）和扫描电子显微镜（SEM）观察和分析不同厚度（１２和３５．５ｍｍ）的EH36钢板中腐蚀活性夹杂物的形貌和尺寸分布；使用Ｘ射线能谱仪（EDS）分析腐蚀活性夹杂物的成分；采用电化学腐蚀和室内模拟海水加速腐蚀实验分析EH36钢板的耐腐蚀性能。结果表明：活性夹杂物主要成分为Al、Mg复合氧化物，组成主要为MgO·Al2O3。钢板的饱和电流密度、腐蚀失重速率和腐蚀活性夹杂物密度存在正相关性。即腐蚀活性夹杂物密度低，则饱和电流密度低，腐蚀失重速率也低；反之亦然，腐蚀活性夹杂物密度高，则饱和电流密度高，腐蚀失重速率也高，海工钢中存在的腐蚀活性夹杂物是引发腐蚀的根源。
海上风电叶片结构设计中的前沿问题与挑战
摘要：为了有效提高风能开发的成本效益，海上风电正不断向“大型化”“深水化”发展，这给海上风电叶片材料和结构设计、载荷仿真和试验测试等环节带来了全新的技术挑战。文章通过探讨海上风电叶片结构设计在数值仿真和试验研究方面的现状与不足之处，以期为现有方法的改进提供新的见解、为深远海漂浮式风力机百米级大型叶片的合理设计和灾变防控提供参考。
海洋工程用钛合金研究与应用现状
摘要: 钛合金因其比强度高、耐海水腐蚀、耐高温等优异性能，被广泛应用于海洋工程装备领域。简要介绍了海洋服役环境的特点，综述了钛合金在海洋工程上的应用现状，并从疲劳强度、蠕变性能、焊接性能、断裂韧性等方面分析了海洋工程用钛的选材要素。俄罗斯、美国已建立完整的海洋工程装备用钛合金体系，并成功将钛合金应用于潜艇、海底管道、深潜器耐压壳体等海洋工程装备。我国虽已初步建立不同强度级别的海洋工程用钛合金体系，但与国外相比仍存在差距，今后应加强钛合金的基础研究，逐步完善我国海洋工程用钛合金体系。
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。
低碳低合金及含铜海洋工程用钢的研究及其发展
摘要:随着海洋资源的不断开采和利用,对深海及极地用海洋工程关键部位用钢强韧性等综合性能提出了更高的要求;开发具有更高强塑性,低屈强比,良好的低温韧性、焊接性以及耐腐蚀性等综合性能优良的钢材是海洋工程用钢的发展方向。介绍了国内外低碳低合金海洋工程用钢的研究和发展概况,分析了该类钢种制造过程中面临的问题,对铜在低碳高强钢中的作用以及含铜海洋工程用钢的研发情况进行了综述。
深海水下技术装备发展研究
摘要：深海水下技术装备是认知深海、开发深海资源以及保护海洋生态的关键，拓展深海新空间面临复杂多变的环境挑战，亟需高水平的深海水下技术装备作支撑。本文立足我国海洋强国建设的发展实际，分析了深海水下技术装备的体系构成和发展需求，从深海观测/探测与感知系统、水下施工作业装备、深海水下油气生产系统、深海矿产资源开发装备4 个方面出发，梳理了国外深海水下技术装备的发展现状和趋势。在此基础上，总结了我国深海水下技术装备研制的发展现状，分析了发展面临的工程挑战，剖析了相关关键技术装备体系和关键物理力学机制，概括了深海水下技术装备的典型装备代表和装备图谱，凝练了我国深海水下技术装备的共性关键技术，涵盖智能化与自动化技术、精密元器件加工制造技术、高精度定位导航、高速率通信技术、大系统力学计算与分析和跨尺度工程设计方法与技术等方面。为实现我国深海水下技术装备的高质量发展，研究建议：加强深海水下工程技术发展的顶层设计，推动构建共性关键技术协作体系；增强我国深海水下技术规范和标准的行业影响力，大力开拓国际市场；高质量推进兼容通用的平台建设；注重培养深海水下工程科技创新人才，为加速实现海洋科技产业高水平发展提供支撑。
深海科学实验装备发展研究
摘要：深海孕育了世界上最大的生态系统，对深海相关演变规律的深刻认知将支撑人类社会的可持续发展；深海极端环境条件决定了开展原位实验作业非常困难，也对深海科学实验装备提出了苛刻的要求。本文从深海科学实验研究的视角出发，按照深海试验装备及试验场、深海原位探测与实验装备、深海环境模拟实验装备的主要划分，系统梳理了国内外深海科学实验装备的发展态势和面临的问题。我国在深海科学实验装备领域已形成了一批自主研发的装备技术，推动了深海科学研究进步，部分优势方向已跻身国际先进水平；但在高精尖装备及其关键核心技术方面未能构建成熟的产业链，导致部分装备发展受限、一些技术薄弱环节凸显。需要加强顶层谋划、协调技术攻关，建立激励机制、推动创新转化，建设示范平台、形成标准体系，突破传感技术、加快国产进程，加强国际合作、提升创新能力，以深海科学实验装备高质量发展推动深海科学研究和海洋强国建设。
