近期,亞洲最大,、最先進的重型自航絞吸挖泥船——“天鯤號”在江蘇啟東下水,,即將出海試航。
自航絞吸船的稱呼大家可能會聽起來比較陌生,,但它的另一個稱呼——“造島神器”恐怕是無人不知,。“天鯤號”是中國有史以來最大最先進,,并且完全擁有自主產(chǎn)權(quán)的國之重器,。其誕生對于中國造船業(yè)具有里程碑的意義?!疤祧H號”滿載排水量接近2萬噸,,設(shè)計挖泥能力達每小時6000立方米,絞刀電機總功率6600千瓦,,最大功率7500千瓦,。與大名鼎鼎的前輩“天鯨號”相比,“天鯤號”硬實力已全面超越。 據(jù)了解,,包括“天鯤號”在內(nèi)的所有國產(chǎn)大型挖泥船其原本的功能用途是用于航道疏浚,,但在目前仍存在主權(quán)爭議的南海區(qū)域,它們的現(xiàn)在或未來都將被用于“人工造島”以維護我國主權(quán)領(lǐng)土完整,,其碾壓級的造島效率讓周邊南海小國只能“望洋興嘆”,。所以,作為一類具有戰(zhàn)略意義的國之重器,,我國所有的大型挖泥船是禁止出口的,。在所有大型挖泥船的制造過程中,鎢也是不可或缺的材料之一,。 俗話說:“沒有金剛鉆,,不攬瓷器活”,“天鯤號”的“金剛鉆”就是絞刀,,它配置了通用,、粘土、挖巖和重型挖巖等4種型號裝備,,能夠勝任淤泥,、粘土、密實砂質(zhì)土,、礫石,、強風(fēng)化巖等不同地質(zhì)條件下的挖掘工作,削巖有如砍瓜切菜般容易,。那么其硬實力的背后,,鎢是怎樣發(fā)揮作用的呢? 眾所周知,,大型挖泥船絞刀最重要的兩個要求就是“堅硬”和“耐磨“,,滿足這兩個特性才到達到理想的性能效果和壽命,中國挖泥土船強大的絞石能力主要歸功于其堅硬的絞刀頭,。目前已知國產(chǎn)挖泥船的絞刀制造方案是在關(guān)鍵部位使用鎢鈷硬質(zhì)合金,,而基體部分則是特種鋼噴涂碳化鎢增強涂層,這是為了實現(xiàn)壽命和成本的最佳平衡(全部用硬質(zhì)合金造價太高,,也不利于船體設(shè)計),。其中特種噴涂/堆焊是強化絞刀最主要的應(yīng)用技術(shù),主要工作內(nèi)容就是噴涂或堆焊碳化鎢涂層,。 據(jù)了解,,絞刀是以硅錳鋼作為刀體基礎(chǔ)材料,鑄造成形后以碳化鎢作為增強體進行耐磨噴涂(修補則采用堆焊技術(shù),,原材料均以碳化鎢為主),,耐磨層總厚度設(shè)計為 50mm,采用三種成分和性能不同的耐磨材料進行強化,過渡耐磨堆焊層 (厚度為10 mm),以鉬為材料,,起承上啟下作用,,高耐磨堆焊層(厚度為20mm)以碳化鎢為材料;而最重要的復(fù)合耐磨層 (厚度為20mm),,采用金屬基碳化鎢陶瓷顆粒增強復(fù)合耐磨材料,。 碳化鎢是優(yōu)秀的耐高溫耐磨材料,可用于金屬表面的耐磨涂層,,亦可用于船舶的防腐涂層,,碳化鎢復(fù)合材料具有高硬度、高耐磨性,、高強度及極高的正向彈性模量,,在所有噴涂或堆焊的合金材料中,其抗磨料磨損性能最高,,因此碳化鎢復(fù)合材料成為在強烈磨料磨損,、氣-粒磨損條件下工作的工件表面不可替代的合金涂層,在絞刀的制造設(shè)計過程中,,絞刀頭的碳化鎢特種噴涂和多層堆焊技術(shù)是我國挖泥船施工更堅硬更耐磨的獨門絕技,這種關(guān)鍵技術(shù)享有專利權(quán),。 總之,,碳化鎢耐磨涂層很好地解決了刀齒耐磨性與抗折斷能力的矛盾,碳化鎢涂層就相當于給挖泥船絞刀穿上了戰(zhàn)斗鎧甲,。有了這一副非同尋常的鎧甲,,絞刀使用性能和壽命將提升一倍以上,并且在作業(yè)中避免了斷裂的可能,。無形中減少了大型挖泥船停機整修和更換刀頭的次數(shù),,從而提升挖泥船連續(xù)疏浚作業(yè)能力和整船設(shè)備利用率和經(jīng)濟效益。所以,,鎢在挖泥船關(guān)鍵設(shè)施制造中所發(fā)揮的作用非常重要,。 目前,除了中國之外,,大型挖泥船的主要制造商都來自荷蘭等歐洲國家,,造價昂貴。2017年5月25日,,商務(wù)部和海關(guān)總署宣布對大型工程船舶實施出口管制,。其中絞刀功率大于或等于500千瓦,挖深大于或等于15米,,總裝機功率大于或等于2000千瓦的絞吸式挖泥船,,未經(jīng)許可一律不得出口。也就是說,中國目前擁有的大型挖泥船全部在受限范圍之內(nèi),,其他國家想買,,那是不可能的。多數(shù)媒體認為,,這一決定真實目的是防止越南等南海周邊國家購買,。 |
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