涂一次漆花费上百万,轮船为啥不用不锈钢建造?
- 科技
- 2023-11-07 09:24
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轮船除锈喷漆
轮船如何“以旧换新”,除锈喷漆是关键。
先用高压水力喷射机将船体表面的锈迹油漆等去除干净,然后涂上新的防锈漆,一艘5万吨级的货轮,重新涂一次漆大概得花费120万元。
既然这么费钱,轮船为什么不直接用不锈钢来建造呢?
轮船为啥不用不锈钢建造?
不锈钢
其实不锈钢虽有不锈二字,但它也并不是真的不会生锈。
金属铬
简单来说,不锈钢的耐腐蚀能力主要取决于其本身所含有铬元素的多少。
右边为生成的一层致密氧化膜
当铬的含量达到12%的时候,不锈钢与大气或氧化环境接触,可以在表面生成一层致密的钝化膜,就是它阻止了不锈钢的进一步锈化。
不锈钢生锈
但在遇到酸、碱、盐等物质时,钝化膜容易被破坏,不锈钢就会出现生锈的现象。
海洋就是一个大的碱性环境,如果想提高耐腐蚀性,不锈钢里就得添加各种稀缺元素如镍、钼等,而稀缺意味着贵价,如果用这样的不锈钢造船,成本这块儿难以控制;
焊接成的不锈钢强度不牢固
再加上不锈钢成分复杂、不易焊接,即使焊接成功,强度也不如一般钢铁;
而钢铁即使生锈,也不会影响本身性质,只要及时除锈涂上防锈漆,就可继续维持好几年。
综合下来,成本高、不易焊接且强度较低、不耐腐蚀的不锈钢,自然就不会被拿来造船了。
不锈钢铆接
那么如果不考虑价格等因素,将不易焊接的不锈钢用铆接的方式建造成船体,又会怎么样呢?
将不锈钢以铆接形式造成轮船可以吗?
用铆接制成的战舰
其实在焊接工艺成熟以前,轮船一直是以铆接为主,但铆接工序繁杂,技术要求较高。
钻孔
固定
要想铆接船体,需要先在切割好的钢板上冲击或钻出铆钉孔,然后把即将铆接的钢板孔对孔对准,用螺栓临时固定;
接着切割出长度合适的铆钉放在火炉里加热后,迅速插在打磨好的铆钉孔内,用气枪将钉尾锤成钉头,使叠合部分紧密连接;
填缝
最后在钢板缝隙处填上密封材料,整个铆接才算完成。
而用这样的工艺造船,多出来的铆钉给船体增重不说,坚固程度也没有焊接强。
正在铆接作业的泰坦尼克号
像泰坦尼克号建造的时候,整船用了大约三百万枚铆钉,但在撞到冰山后,巨大的水压竟然直接把铆钉弹射了出去,最终导致船体连续的崩溃,然后迅速沉没。
不锈钢船
由此可见,将不易焊接的不锈钢用铆接工艺造成轮船,实际上也不太可取。
参考资料:
少年科学粉每日一题|不锈钢真的不会生锈吗?——知识就是力量杂志
镍,铬,钼,钛,铌在不锈钢合金的作用——物联网生态落地方案提供者
航母涂装防锈材料与除锈又贵又麻烦 那为何不使用不锈钢建造——利刃号
1970年代以后的世界造船已经淘汰了铆接工艺——匈奴狼山
铆接工艺是如何拼接船体?又是如何防水的呢?其实原理很简单!——小船人的梦想
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