2018年船用大鍛件的市場分析和質量要求

文/吳慕華·滬東重機有限公司

市場分析

2018年，全球經濟仍將保持溫和復蘇態(tài)勢，海運貿易需求小幅增長，但受國際貿易摩擦和環(huán)保新規(guī)實施的影響，船東對訂造新船持謹慎態(tài)度。部分船型市場和新航線新船需求市場將繼續(xù)保持活躍。7月17日，工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司公布了2018年上半年我國三大造船指標。統(tǒng)計數據顯示，我國船企上半年新接訂單量同比增長近一倍。2018年1～6月，全國造船完工量1886萬載重噸，同比下降28.9%，其中海船為615萬修正總噸；承接新船訂單量2270萬載重噸，同比增長97.2%，其中海船為2994萬修正總噸；截止6月底，手持船舶訂單量9107萬載重噸，同比增長9.9%，其中海船為2994萬修正總噸，其中出口船舶占總量的89.2%。

今年上半年，中國造船完工量、新接訂單量、手持訂單量分別占世界市場份額的41.7%、51.9%和45.4%，與去年同期相比分別下降2.3個百分點、增長9.5個百分點和204個百分點。中國造船三大指標均居全球第一位。隨著中國船舶工業(yè)建造總量的日益增長，就越來越多需要船用大鍛件，這就給為船舶配套的船用大鍛件生產廠的發(fā)展提供了良好機遇。按造船年產量4000萬噸來估算，各大船廠和船用柴油機廠需外協(xié)的大鍛件大約為38萬噸，毛坯約61萬噸，船用鍛件的市場前景普遍看好。但是由于造船周期的日益縮短，價格競爭日益激烈，這樣對船用鍛件的需求周期越來越短，質量要求也越來越高，價格卻要求越來越低。船用鍛件毛坯交貨期往往在2個半月以內，經精加工后的鍛件交貨期為4個月左右。

在船用柴油機大鍛件方面，由于人工成本節(jié)節(jié)攀升，歐洲一些全球知名的大公司如MAN柴油機公司早在70年代末、80年代初就開始通過擴大與人工成本較低的國家和地區(qū)，特別是亞洲一些國家，如中國和韓國的相關廠家進行合作，或轉讓技術和專利，或頒發(fā)生產許可證等生產方式生產零部件或整套設備，就地生產、就地銷售，從而降低了制造成本和運費，縮短了交貨期。丹麥Holeby公司采購部經理曾就中速柴油機曲軸粗加工訂貨事宜到中國考察工廠，希望在價格和交貨期適合的情況下長期保持合作。

2014年中船集團CSSC出資收購了瓦錫蘭瑞士低速柴油機設計公司，組成溫特圖爾發(fā)動機有限公司（簡稱：Win GD），并由CSSC控股。新公司成立后，其低速柴油機設計和制造必將進一步靠向中國。目前中國制造船用低速柴油機的企業(yè)有：滬東重機有限公司、上海中船三井造船柴油機有限公司、中船動力有限公司；大連船用柴油機有限公司、宜昌船舶柴油機有限公司、青島海西船舶柴油機有限公司、珠海玉柴船舶動力股份有限公司。這么多大型低速柴油機制造企業(yè)就給為柴油機配套的船用大鍛件生產廠提供了發(fā)展機遇。另一方面，世界兩大低速柴油機設計公司在柴油機零部件方面也加大了與國內船用鍛件制造廠的直接聯(lián)系，并意欲與國內船用大鍛件生產廠家進行合作。作為造船強國的日本和韓國，其各大船廠和主機廠為降低成本，也在不斷加大與中國船用鍛件廠的聯(lián)系，希望中國的船用鍛件廠在滿足其交貨期的前提下，能夠供應價廉物美的船用大型鍛件。

日本、韓國造船廠和主機廠對船用大型鍛件的需求量仍然很大，由于受匯率變動的影響及生產率水平、管理水平、生產工藝的差異，使國內船用鍛件的價格略高于國際市場價格。加上交貨期的日益縮短，這些無疑加大了國內船用鍛件廠承接訂單的難度，這也是目前國內生產船用大鍛件的廠家對韓、日近幾年出口量不太大的原因。隨著前幾年國內船用鍛造廠對技術改造力度的加大，生產成本的大幅下降，通過生產出優(yōu)質的船用大鍛件，必然將會吸引更多的國內外客戶。隨著中國造船和船用柴油機制造水平的逐漸提高，船用大型鍛件的市場前景將相當可觀。

船用大鍛件種類

主要有兩大類：柴油機大鍛件和船體大鍛件。由于船用大鍛件生產周期長、技術要求高、質量要求嚴格，所以必須具有高的技術水平和生產設備，才能保證產品質量。

柴油機大鍛件

⑴曲軸：材料S34MnV(正火+高回)或34CrNiMo6(調質)(圖1)。

圖1 曲軸

⑵連桿：材料20#鋼或S30Mn(正火+高回)(圖2)。

圖2 連桿

⑶氣缸蓋：材料S17MoS和S20CrMoVS(調質)(圖 3)。

圖3 氣缸蓋

⑷活塞桿：材料S30H、S30MnH或S42Cr1(調質)(圖 4)。

圖4 活塞桿

⑸十字頭銷：45#鋼(正火+高回)(圖5)。

圖5 十字頭銷

⑹鏈輪：30#鋼(正火+高回)(圖6)。

圖6 鏈輪

⑺齒輪：34CrNiMo6(調質)或18CrNiMo7-6(滲碳)(圖7)。

圖7 齒輪

船體大鍛件

⑴中間軸：35#鋼(正火+高回)或低合金鋼(圖8)。

詳細了解β-內酰胺類抗菌藥物所導致不良反應狀況,能夠有效降低抗菌藥物不良反應發(fā)生率[1]。本次就2017年5月至2018年5月我院收集的β-內酰胺類抗菌藥物不良反應臨床資料200例作為對象,分析β-內酰胺類抗菌藥物不良反應發(fā)生狀況,現(xiàn)分析如下:

圖8 中間軸

⑵艉軸：35#鋼(正火+高回)(圖9)。

圖9 艉軸

⑶舵桿：25Mn(正火+高回)(圖10)。

⑷艉軸管：20#鋼(正火+高回)(圖11)。

目前，船用大型鍛件供不應求，交貨的矛盾日漸突出。出口拖期將被罰款，致使部分鍛件不得不從國外進口。進口的品種主要有大馬力低速柴油機半組合式曲軸和部分中速機曲軸等。

圖10 舵桿

圖11 艉軸管

船用大鍛件質量要求

船用大鍛件不是任何工廠都可以制造的，工廠的生產條件、制造能力、產品標準和質量保證體系，必須經相應船級社考查，審定合格、并頒發(fā)“工廠認可證書”后才能取得制造資格。船用鍛件在制造過程及最終檢驗時，均要邀請相應船級社(或委托的代檢人)到制造現(xiàn)場監(jiān)督、檢驗、打船檢鋼印，并頒發(fā)產品質量證書后，鍛件才能裝船使用。國際船級協(xié)會(IACS)由世界主要驗船機構組成，主要有：ABS 、CCS、LR，GL、DNV、NK、BV、KR、RINA、RS、PRS 等。船用大鍛件大都還需要經過首次件解剖試驗，整個試驗過程由驗船師現(xiàn)場監(jiān)督，試驗必須符合產品技術要求，由專利公司頒發(fā)證書后才能正式生產。

大功率船用低速柴油機曲軸分為42、50、60、70、80、90、98(缸徑cm)機，在整個船舶壽命期不允許更換，其疲勞、沖擊等性能要求苛刻。世界上也只有中國、日本、韓國、捷克、西班牙等少數幾個國家具有大型船用曲軸生產能力。2005年，第一根船用半組合曲軸在上海船用曲軸有限公司下線。這根7.5米長、約60噸重的曲軸，實現(xiàn)了我國在該領域零的突破，該根曲軸大鍛件的毛坯是由上海重型機器廠生產的。

船用大鍛件是制造船舶和船用主機的關鍵重要零部件，其材料既要滿足使用性能，又要滿足技術協(xié)議和船級社規(guī)范，特別是隨著船舶大型化趨勢的發(fā)展，對船用大鍛件提出了更高的要求。

化學成分要求

生產中要盡量降低S、P含量及各殘余元素的含量。對C、Si、Mn的含量應限定范圍，船體用大鍛件的C含量不能過低，否則影響鍛件的強度。要采用有效的工藝措施，提高鋼水純凈度和表面質量，減少鋼錠的偏析、縮孔和疏松，降低氫、氧等氣體的含量。生產廠家可自行選擇細化晶粒的元素，但應在化學成分報告中注明。

化學成分報告、冶煉記錄要妥善保管，在需要時供驗船師使用。

熱處理

鍛件良好的熱處理是獲得滿意力學性能的重要條件。制定熱處理工藝時，要考慮到船規(guī)中對某些零件回火溫度下限的要求。對舵桿、中間軸、螺旋槳軸等截面大、尺寸長的大鍛件，船規(guī)中規(guī)定兩端取料做力學性能試驗。

熱處理的操作記錄、儀表圓盤記錄要標明鍛件名稱、數量、爐號、卡號、起止時間等內容。熱處理工序應形成報告，供驗船師審核。

力學性能

船體用大鍛件和軸系用鍛件的力學性能，各船級社的要求有一定的不同。

拉伸試驗，CCS、LR、ABS要求抗拉強度、屈服強度、延伸率，DNV增加斷面收縮率。

沖擊試驗，DNV要求對所有鍛件進行沖擊試驗，CCS、LR僅對冰區(qū)航行船舶的舵桿、舵銷、螺旋槳軸有沖擊試驗要求，而ABS則無沖擊試驗要求。

沖擊試驗溫度，CCS、LR要求為-10℃，DNV要求船體用大鍛件為0℃，軸系用鍛件為20℃.

硬度，LR、DNV無硬度要求，CCS僅對軸系用鍛件有要求，ABS則全部要求。

取樣數量，一般每個鍛件取一組試樣（一拉或一拉三沖）。當鍛件粗加工重量超過4000kg且長度超過3m時，CCS、LR、DNV要求從鍛件的每一端取一組試樣。ABS要求，當鍛件粗加工重量超過3180kg時，從鍛件的每一端取一組試樣。

表1 船用鍛件需要試驗的項目

各船級社規(guī)定的鍛件取樣位置如表2所示。

表2 各船級社規(guī)定的鍛件取樣位置

CCS、LR、ABS、DNV四家船級社均采用直徑為14mm、標距為70mm的拉伸試樣。力學性能以控制在要求范圍的中限為宜。對兩端取樣的鍛件，其兩端的抗拉強度差值應不超過70N/mm2.

無損檢測

各船級社規(guī)范中明確規(guī)定鍛件應進行磁粉（或著色）和超聲波檢測。柴油機大鍛件按技術協(xié)議要求檢測。