2018年船用大锻件的市场分析和质量要求

文/吴慕华·沪东重机有限公司

市场分析

2018年，全球经济仍将保持温和复苏态势，海运贸易需求小幅增长，但受国际贸易摩擦和环保新规实施的影响，船东对订造新船持谨慎态度。部分船型市场和新航线新船需求市场将继续保持活跃。7月17日，工业和信息化部装备工业司公布了2018年上半年我国三大造船指标。统计数据显示，我国船企上半年新接订单量同比增长近一倍。2018年1～6月，全国造船完工量1886万载重吨，同比下降28.9%，其中海船为615万修正总吨；承接新船订单量2270万载重吨，同比增长97.2%，其中海船为2994万修正总吨；截止6月底，手持船舶订单量9107万载重吨，同比增长9.9%，其中海船为2994万修正总吨，其中出口船舶占总量的89.2%。

今年上半年，中国造船完工量、新接订单量、手持订单量分别占世界市场份额的41.7%、51.9%和45.4%，与去年同期相比分别下降2.3个百分点、增长9.5个百分点和204个百分点。中国造船三大指标均居全球第一位。随着中国船舶工业建造总量的日益增长，就越来越多需要船用大锻件，这就给为船舶配套的船用大锻件生产厂的发展提供了良好机遇。按造船年产量4000万吨来估算，各大船厂和船用柴油机厂需外协的大锻件大约为38万吨，毛坯约61万吨，船用锻件的市场前景普遍看好。但是由于造船周期的日益缩短，价格竞争日益激烈，这样对船用锻件的需求周期越来越短，质量要求也越来越高，价格却要求越来越低。船用锻件毛坯交货期往往在2个半月以内，经精加工后的锻件交货期为4个月左右。

在船用柴油机大锻件方面，由于人工成本节节攀升，欧洲一些全球知名的大公司如MAN柴油机公司早在70年代末、80年代初就开始通过扩大与人工成本较低的国家和地区，特别是亚洲一些国家，如中国和韩国的相关厂家进行合作，或转让技术和专利，或颁发生产许可证等生产方式生产零部件或整套设备，就地生产、就地销售，从而降低了制造成本和运费，缩短了交货期。丹麦Holeby公司采购部经理曾就中速柴油机曲轴粗加工订货事宜到中国考察工厂，希望在价格和交货期适合的情况下长期保持合作。

2014年中船集团CSSC出资收购了瓦锡兰瑞士低速柴油机设计公司，组成温特图尔发动机有限公司（简称：Win GD），并由CSSC控股。新公司成立后，其低速柴油机设计和制造必将进一步靠向中国。目前中国制造船用低速柴油机的企业有：沪东重机有限公司、上海中船三井造船柴油机有限公司、中船动力有限公司；大连船用柴油机有限公司、宜昌船舶柴油机有限公司、青岛海西船舶柴油机有限公司、珠海玉柴船舶动力股份有限公司。这么多大型低速柴油机制造企业就给为柴油机配套的船用大锻件生产厂提供了发展机遇。另一方面，世界两大低速柴油机设计公司在柴油机零部件方面也加大了与国内船用锻件制造厂的直接联系，并意欲与国内船用大锻件生产厂家进行合作。作为造船强国的日本和韩国，其各大船厂和主机厂为降低成本，也在不断加大与中国船用锻件厂的联系，希望中国的船用锻件厂在满足其交货期的前提下，能够供应价廉物美的船用大型锻件。

日本、韩国造船厂和主机厂对船用大型锻件的需求量仍然很大，由于受汇率变动的影响及生产率水平、管理水平、生产工艺的差异，使国内船用锻件的价格略高于国际市场价格。加上交货期的日益缩短，这些无疑加大了国内船用锻件厂承接订单的难度，这也是目前国内生产船用大锻件的厂家对韩、日近几年出口量不太大的原因。随着前几年国内船用锻造厂对技术改造力度的加大，生产成本的大幅下降，通过生产出优质的船用大锻件，必然将会吸引更多的国内外客户。随着中国造船和船用柴油机制造水平的逐渐提高，船用大型锻件的市场前景将相当可观。

船用大锻件种类

主要有两大类：柴油机大锻件和船体大锻件。由于船用大锻件生产周期长、技术要求高、质量要求严格，所以必须具有高的技术水平和生产设备，才能保证产品质量。

柴油机大锻件

⑴曲轴：材料S34MnV(正火+高回)或34CrNiMo6(调质)(图1)。

图1 曲轴

⑵连杆：材料20#钢或S30Mn(正火+高回)(图2)。

图2 连杆

⑶气缸盖：材料S17MoS和S20CrMoVS(调质)(图 3)。

图3 气缸盖

⑷活塞杆：材料S30H、S30MnH或S42Cr1(调质)(图 4)。

图4 活塞杆

⑸十字头销：45#钢(正火+高回)(图5)。

图5 十字头销

⑹链轮：30#钢(正火+高回)(图6)。

图6 链轮

⑺齿轮：34CrNiMo6(调质)或18CrNiMo7-6(渗碳)(图7)。

图7 齿轮

船体大锻件

⑴中间轴：35#钢(正火+高回)或低合金钢(图8)。

详细了解β-内酰胺类抗菌药物所导致不良反应状况,能够有效降低抗菌药物不良反应发生率[1]。本次就2017年5月至2018年5月我院收集的β-内酰胺类抗菌药物不良反应临床资料200例作为对象,分析β-内酰胺类抗菌药物不良反应发生状况,现分析如下:

图8 中间轴

⑵艉轴：35#钢(正火+高回)(图9)。

图9 艉轴

⑶舵杆：25Mn(正火+高回)(图10)。

⑷艉轴管：20#钢(正火+高回)(图11)。

目前，船用大型锻件供不应求，交货的矛盾日渐突出。出口拖期将被罚款，致使部分锻件不得不从国外进口。进口的品种主要有大马力低速柴油机半组合式曲轴和部分中速机曲轴等。

图10 舵杆

图11 艉轴管

船用大锻件质量要求

船用大锻件不是任何工厂都可以制造的，工厂的生产条件、制造能力、产品标准和质量保证体系，必须经相应船级社考查，审定合格、并颁发“工厂认可证书”后才能取得制造资格。船用锻件在制造过程及最终检验时，均要邀请相应船级社(或委托的代检人)到制造现场监督、检验、打船检钢印，并颁发产品质量证书后，锻件才能装船使用。国际船级协会(IACS)由世界主要验船机构组成，主要有：ABS 、CCS、LR，GL、DNV、NK、BV、KR、RINA、RS、PRS 等。船用大锻件大都还需要经过首次件解剖试验，整个试验过程由验船师现场监督，试验必须符合产品技术要求，由专利公司颁发证书后才能正式生产。

大功率船用低速柴油机曲轴分为42、50、60、70、80、90、98(缸径cm)机，在整个船舶寿命期不允许更换，其疲劳、冲击等性能要求苛刻。世界上也只有中国、日本、韩国、捷克、西班牙等少数几个国家具有大型船用曲轴生产能力。2005年，第一根船用半组合曲轴在上海船用曲轴有限公司下线。这根7.5米长、约60吨重的曲轴，实现了我国在该领域零的突破，该根曲轴大锻件的毛坯是由上海重型机器厂生产的。

船用大锻件是制造船舶和船用主机的关键重要零部件，其材料既要满足使用性能，又要满足技术协议和船级社规范，特别是随着船舶大型化趋势的发展，对船用大锻件提出了更高的要求。

化学成分要求

生产中要尽量降低S、P含量及各残余元素的含量。对C、Si、Mn的含量应限定范围，船体用大锻件的C含量不能过低，否则影响锻件的强度。要采用有效的工艺措施，提高钢水纯净度和表面质量，减少钢锭的偏析、缩孔和疏松，降低氢、氧等气体的含量。生产厂家可自行选择细化晶粒的元素，但应在化学成分报告中注明。

化学成分报告、冶炼记录要妥善保管，在需要时供验船师使用。

热处理

锻件良好的热处理是获得满意力学性能的重要条件。制定热处理工艺时，要考虑到船规中对某些零件回火温度下限的要求。对舵杆、中间轴、螺旋桨轴等截面大、尺寸长的大锻件，船规中规定两端取料做力学性能试验。

热处理的操作记录、仪表圆盘记录要标明锻件名称、数量、炉号、卡号、起止时间等内容。热处理工序应形成报告，供验船师审核。

力学性能

船体用大锻件和轴系用锻件的力学性能，各船级社的要求有一定的不同。

拉伸试验，CCS、LR、ABS要求抗拉强度、屈服强度、延伸率，DNV增加断面收缩率。

冲击试验，DNV要求对所有锻件进行冲击试验，CCS、LR仅对冰区航行船舶的舵杆、舵销、螺旋桨轴有冲击试验要求，而ABS则无冲击试验要求。

冲击试验温度，CCS、LR要求为-10℃，DNV要求船体用大锻件为0℃，轴系用锻件为20℃.

硬度，LR、DNV无硬度要求，CCS仅对轴系用锻件有要求，ABS则全部要求。

取样数量，一般每个锻件取一组试样（一拉或一拉三冲）。当锻件粗加工重量超过4000kg且长度超过3m时，CCS、LR、DNV要求从锻件的每一端取一组试样。ABS要求，当锻件粗加工重量超过3180kg时，从锻件的每一端取一组试样。

表1 船用锻件需要试验的项目

各船级社规定的锻件取样位置如表2所示。

表2 各船级社规定的锻件取样位置

CCS、LR、ABS、DNV四家船级社均采用直径为14mm、标距为70mm的拉伸试样。力学性能以控制在要求范围的中限为宜。对两端取样的锻件，其两端的抗拉强度差值应不超过70N/mm2.

无损检测

各船级社规范中明确规定锻件应进行磁粉（或着色）和超声波检测。柴油机大锻件按技术协议要求检测。