科创中国

行业领域

生物与新医药技术

需求背景

海军舰艇装备的发展趋势可概括“深、大、远、高、低”，因此对舰船装备材料也提出了更高的要求，需要舰体材料强度更高、规格更大、耐腐蚀性更好、焊接性能更佳，现阶段我国船舶和海洋工程领域用铝合金材料存在应用工艺技术成熟度不够，船体结构用铝合金至今还依赖进口，特别是舰船作为一个巨大的焊接结构，焊接所需工时大约是建造船体工时的30%~40%，焊接质量直接影响舰船结构的整体质量，因此开展焊接工艺研究是十分重要的。

需解决的主要技术难题

总目标：在满足材料耐腐蚀性能前提下，板材常温强度及疲劳强度较相应状态的5083合金提高10%以上，焊接强度达到330MPa以上，并完成该材料在海洋环境下的耐腐蚀性能、抗应力腐蚀性及疲劳性评价，开拓在船舶和海洋工程领域上的应用。

具体技术指标： 1.常温拉伸性能：H32态  Rm≥333MPa，***≥190MPa，A≥10%；2. 疲劳强度σ-1≥150MPa； 3. 耐腐蚀性能：抗剥落腐蚀不低于PB级；抗晶间腐蚀，损耗质量不大于15 mg/cm2；4.焊接接头：Rm≥330MPa（焊接接头强度技术中心建议为≥315 MPa）。5 模拟海洋环境下板材的耐剥落腐蚀、晶间腐蚀、拉应力腐蚀、疲劳性能进行评价。

技术成果：发表论文不少于3篇，申请发明专利2篇，形成工艺规程/规范/标准不少于2项。

期望实现的主要技术目标

铝合金在造船业的应用已有百余年的历史,尤其是近年来,铝合金在各类舰船中均有应用的实例。国外在成分系列化这方面已经达到较高的水平,可供选择的合金已达系列化,同一合金可供选用的状态也有数种品种配套、规格齐全，焊接工艺比较成熟，保证了船舶建造质量，国外现在已建立起比较完善的舰船用铝合金的体系及理论、方法、工艺等。我国的船用铝合金研究工作开展的不够全面系统，国内用于船舶建造的5×××铝合金主要有5083、5A06、5A30等牌号，其强度等级明显低于于国外同类耐腐蚀铝合金，产品配套差，不能满足高强船用铝合金技术需求，目前我国高性能船舶行业使用的耐腐蚀铝合金板材大部分为进口产品。

需求解析

解析单位：“科创中国”黑龙江科技服务团（黑龙江省科学技术协会） 解析时间：2023-10-24

卢苇

哈尔滨工程大学

教授

综合评价

材料性能：耐蚀可焊铝合金材料需要具备优良的耐腐蚀性和可焊性，以满足在海洋环境中的长期使用需求。此外，铝合金材料还需要具备足够的强度和轻量化的特点，以提高船舶的性能和载重能力。 制造工艺：耐蚀可焊铝合金材料的制造工艺需要具备高效、环保和低成本的特点，以满足大规模生产的需求。制造工艺的复杂性也需要考虑到材料的可回收性和再利用性，以降低对环境的影响。 市场需求：耐蚀可焊铝合金材料的应用范围需要涵盖舰船及海洋工程的各个方面，如船体结构、桅杆、内部装饰等。因此，对于材料的需求需要进行市场调研和分析，以满足不同领域的需求。 技术支持：耐蚀可焊铝合金材料的开发和应用需要得到技术支持，包括材料科学、焊接技术、防腐技术等方面的支持。技术支持的水平和能力将直接影响到材料的性能和应用效果。 经济效益：耐蚀可焊铝合金材料的开发和应用需要考虑经济效益，包括材料成本、制造工艺成本、市场售价等方面的因素。经济效益需要进行全面的分析和评估，以确定材料的可行性和市场竞争力。

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