2019年4月23日是中國人民解放軍海軍成立70周年紀(jì)念日，當(dāng)天在青島舉行了規(guī)模宏大的海上大閱兵活動。70年來，中國海軍從無到有，從弱到強(qiáng)，取得了舉世矚目的成就。在這70年的輝煌歷程中，有色金屬材料對我國海軍的成長與壯大，乃至新中國的船舶工業(yè)的發(fā)展也起到了舉足輕重的作用。特別需要指出的是，鋁合金材料在我國船舶工程和海洋工程的應(yīng)用十分重要。鋁合金具有重量輕、耐腐蝕性強(qiáng)、強(qiáng)度高以及抗沖擊性好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在船舶制造領(lǐng)域，極大地推動了船舶及海洋工程的快速發(fā)展。

鋁合金在船舶工程中的應(yīng)用

船舶用鋁合金以鋁-鎂系合金、鋁-鎂-硅系合金和鋁-鋅-鎂系合金為主，依據(jù)所用的位置，分為上層舾裝用鋁合金、船體結(jié)構(gòu)用鋁合金，其中棲裝包括桅桿、舷窗、煙筒、操舵室等，船體結(jié)構(gòu)包括隔壁、肋板、龍骨、船底外板以及船側(cè)等。船舶上層結(jié)構(gòu)中舷窗常用的鋁合金型材為6063鋁合金，桅桿、舷梯常使用6063與6061鋁合金型材。另外，壁板使用擠壓成型的鋁-鎂合金，可防止焊接中變形的同時，確保應(yīng)力分布更加合理。船體結(jié)構(gòu)中鋁-鎂系合金應(yīng)用率較高，其中5454、5052鋁合金是制造甲板的主要材料。

在民用船領(lǐng)域中的應(yīng)用

鋁合金在造船工業(yè)應(yīng)用最早可以追溯到19世紀(jì)末期，是由歐美國家先行制造的。但是當(dāng)時僅有的幾種鋁合金的強(qiáng)度和抗腐蝕性能并不占優(yōu)勢，因此并未得到廣泛應(yīng)用，直到冶金工業(yè)的迅速發(fā)展，具有強(qiáng)抗腐蝕性的鋁-鎂系合金出現(xiàn)才使得鋁合金在造船業(yè)中受到應(yīng)有的重視。到了20世紀(jì)中期，鋁合金在民用船中的應(yīng)用達(dá)到了一個小高峰時期，鋁合金的相關(guān)技術(shù)也取得了一些成就，如鋁合金板材(5486-H32、5456-H32)的開發(fā)、油輪內(nèi)襯板為SXXX系5054合金(英國制造)的大量應(yīng)用、鋁-TTG焊接技術(shù)的誕生等等。而在20世紀(jì)中后期，受到鋁及鋁合金價(jià)格下降因素的影響，以及市場對于鋁及鋁合金焊接技術(shù)和其他性能提出了更高的要求，使得鋁及鋁合金在民用船領(lǐng)域的發(fā)展迎來了全新局面。

在軍用船領(lǐng)域中的應(yīng)用

船舶制造的設(shè)計(jì)遵循結(jié)構(gòu)趨于輕型理念，人們廣泛認(rèn)為輕型的船舶結(jié)構(gòu)在控制船速、操作精密性、制作成本方面有很大的優(yōu)勢，能夠最大程度減少消耗，延長船舶的行駛里程。鋁合金能很好地滿足船舶的輕量化要求，因此在軍用船領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，由此完成突擊或搜救等任務(wù)，維護(hù)航海安全。目前軍用船技術(shù)主要包括快速攻擊艇、輔助性軍事飛艇、巡邏艇等。

在工作船領(lǐng)域中的應(yīng)用

工作船對鋁合金的要求與其他類型的船舶不同，主要要求其具備較高的使用年限、維護(hù)成本低即可。鋁合金工作船通常具有數(shù)十年的使用年限，由于其在海水中運(yùn)行強(qiáng)度不高，因此外力對其的損害程度也較低，從而減少了工作船的維護(hù)成本。對于已淘汰的工作船，往往是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)工藝較為落后，難以滿足新形勢工作船的要求，而非鋁合金質(zhì)量問題。

鋁合金在海洋工程中的具體應(yīng)用

在油氣開采鉆桿的應(yīng)用

除了在船舶工業(yè)中的應(yīng)用，鋁合金在海洋工程中也有著廣泛用途。例如，在開發(fā)海底石油資源時，應(yīng)用的鉆探設(shè)備通常使用鋁合金材質(zhì)。因?yàn)殂@探設(shè)備的材質(zhì)將會顯著影響海底石油資源的開采效率，并且由于海底石油開采環(huán)境嚴(yán)峻，鉆探設(shè)備中的鉆桿維修十分不便，因此使用鋁合金材質(zhì)制造鉆桿，能夠延長鉆采設(shè)備的使用壽命，并且具有抗沖擊能力強(qiáng)、質(zhì)量輕、扭矩小的優(yōu)勢，能夠有效減小開采過程中的摩擦，在提升鉆采效率方面有較強(qiáng)的作用。總而言之，鋁合金在海底石油資源開采過程中的應(yīng)用，能夠充分發(fā)揮鋁合金的優(yōu)勢，其應(yīng)用前景不可估量。

在LNG（液化天然氣）貨船上的應(yīng)用

我國油氣資源的分布較為集中，但需要天然氣的人群卻分布在全國各地，甚至需要運(yùn)往海外，這就需要儲存液化天然氣的儲存罐具備低溫性和良好的耐腐蝕性?，F(xiàn)如今，我國輸送天然氣的運(yùn)輸工具以LNG貨船為主。在設(shè)計(jì)LNG船儲存罐時，需要保證液化天然氣不泄露、不引燃、不腐蝕儲存罐，而鋁合金不僅是低溫性金屬，同時也兼具良好的強(qiáng)度和韌性，還具有質(zhì)量輕、易于搬運(yùn)、耐腐蝕等特點(diǎn)，使其在LNG貨船中也具備較高的應(yīng)用價(jià)值。

在海上直升機(jī)平臺中的應(yīng)用

以往的海上石油鉆井平臺的主要材料是鋼材，鋼材雖然強(qiáng)度較高，但是由于海水特殊的性質(zhì)，使鋼材也難免面臨生銹、腐蝕的局面，造成其使用年限較短，應(yīng)用受到局限。海上直升機(jī)平臺是海底石油資源開發(fā)的基礎(chǔ)設(shè)施，能夠有效保障直升機(jī)起降的安全，從而與陸地保持良好的聯(lián)系。鋁合金在直升機(jī)平臺上也有十分廣泛的應(yīng)用，因?yàn)橹鄙龣C(jī)平臺甲板在自身重量和結(jié)構(gòu)剛度方面有較高的要求，而鋁制的結(jié)構(gòu)自重較輕、其他方面也能滿足其要求，同時具有良好的耐腐蝕性。另外，鋁合金直升機(jī)平臺可以不采用焊接，而使用型材拼接的方式，這樣能夠延長其使用壽命。

在船用碼頭中的應(yīng)用

碼頭是船舶停靠的重要場所，需要具有較高的耐腐蝕性、承載力和強(qiáng)度，而鋁合金能完美地滿足這些要求。因此，船用碼頭中的浮橋、過道、跳板以及浮塢等可用不同型號的鋁合金制造或者焊接，并且在生產(chǎn)過程中可不對浮塢與結(jié)構(gòu)進(jìn)行化學(xué)或涂漆處理。

(作者單位系中國有色金屬工業(yè)協(xié)會信息統(tǒng)計(jì)部）