薄如纸的殷瓦钢制造难度有多大?中国是如何打破国外垄断?

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你有没有想过,有一种钢铁,它的厚度只有0.7毫米,比纸还要薄,但却能够在零下163度的极低温环境下,保持稳定的尺寸和性能,不会因为热胀冷缩而变形或裂开?

这种钢铁就是殷瓦钢,它是制造液化天然气运输船的核心材料,没有它,就没有海上的“超级冷冻车”。但是,这种钢铁的制造和焊接技术,却是世界上最难的,曾经一直被国外企业所垄断,直到中国成功突破了这一技术难关,成为了世界上第二个能够生产殷瓦钢的国家。

那么,薄如纸的殷瓦钢制造难度到底有多大?中国是如何打破国外垄断的呢?


No.1殷瓦钢的发现和用途


殷瓦钢的发现,要追溯到1896年,当时法国物理学家C.E.Guialme在研究一种镍铁合金时,意外发现了这种合金的奇特性质。


这种合金的成分是镍36%,铁63.8%,碳0.2%,它在230℃以下的温度范围内,几乎不会因为温度的变化而改变自己的体积,也就是说,它的热膨胀系数非常低,甚至接近于零。

这与一般的物理规律相悖,因为绝大多数的物体,包括金属,都会受到热胀冷缩的影响,即温度升高时体积膨胀,温度降低时体积收缩。后来,这种合金传到了中国,根据它的英文名的发音,被翻译成了殷瓦钢。


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这种合金的稳定性,使得它有了很多的用途。例如,它可以用来制造钟表的摆杆,因为摆杆的长度不会随着温度的变化而改变,从而保证了钟表的精确度。


它也可以用来制造测量仪器,因为仪器的尺度不会因为温度的变化而产生误差,从而保证了测量的准确性。但是,殷瓦钢最重要的用途,还是在LNG运输船的制造上。


No.2殷瓦钢的制造和焊接难度


殷瓦钢的用途虽然重要,但是它的制造和焊接却非常困难,因为它需要非常高的技术水平和先进的生产设备来实现。殷瓦钢的制造,除了要经历一般钢铁的制造过程,如冶炼、轧制、退火等,还要克服殷瓦钢自身的特点所带来的困难。


因此,制造殷瓦钢的过程中,必须非常精确地控制轧制的温度、压力、速度等参数,同时也要对殷瓦钢的表面进行极其敏感的检测和处理,以确保殷瓦钢的表面质量。可以说,制造殷瓦钢对于材料的纯净度、成分、工业精度等,都有非常严格的要求。


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殷瓦钢的焊接,也是一项非常高难度的技术。殷瓦钢与普通钢铁的特性有很大的不同,它的合金含量比一般的钢要高很多,因此它的焊接性能较差,容易产生焊接缺陷,如气孔、裂纹、氧化等,这些缺陷会影响殷瓦钢的强度和密封性,甚至导致殷瓦钢的报废。


因此,焊接殷瓦钢的过程中,必须非常精确地控制焊接的温度、电流、电压、速度等参数,同时也要对殷瓦钢的焊缝进行极其敏感的检测和处理,以确保殷瓦钢的焊接质量。


No.3中国的殷瓦钢突破之路


中国是世界上最大的LNG进口国,也是最大的LNG消费国,LNG运输船对于中国的能源安全和经济发展至关重要。


但是,由于殷瓦钢的制造和焊接技术一直被国外企业所垄断,中国的LNG运输船建造一直受到制约,不得不依赖国外的供应和许可,同时也要承受高昂的成本和风险。因此,中国决心自主攻克殷瓦钢的技术难关,打破国外的垄断,实现LNG运输船的自主建造。


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中国的殷瓦钢突破之路,是一条艰辛而光荣的道路,它经历了多年的研究和实践,涉及了多个单位和部门的协作和支持,展现了中国的创新能力和国家意志。


中国工信部启动了“LNG运输船关键技术研究与示范”项目,旨在研究和攻克LNG运输船的核心技术,其中包括殷瓦钢的制造和焊接技术。该项目由沪东中华造船集团有限公司牵头,宝钢特钢、中国船级社等单位参与。

中国首艘自主设计的LNG运输船交付使用,这艘船的设计水平和运营性能达到了国际领先水平,为中国的LNG运输船设计赢得了国际市场的认可和尊重。