近日,央视新闻频道《新闻调查》栏目播出《船舶海工的青年人》,栏目重点报道了邮轮青年攻克薄板的故事,公司精度技术部副部长孙建志和精度技术部部长助理邓琳出镜进行了详细介绍。
从国产大型邮轮建造,到海洋工程装备研发,年轻人的身影随处可见。他们是传承工匠精神的高技能人才,也是科技创新的有生力量。船舶与海洋工程领域的年轻人是如何逐梦江海的?一起去看看他们的故事。
外高桥造船(01:41-18:56)
2024年初,我国第一艘国产大型邮轮“爱达·魔都号”迎来了它的商业首航。作为世界上设计建造难度最高的船型之一,大型邮轮与LNG运输船、航空母舰一起,被誉为造船工业“皇冠上的三颗明珠”。此前,大型邮轮也是我国唯一没有攻克的高技术、高附加值船舶产品。
上海外高桥造船有限公司精度技术部副部长 孙建志:“爱达·魔都号”是我们国产首制的大型邮轮,它的主体结构基本上16层甲板都是薄板结构,整体占比在70%以上,我们从造船业来讲,薄板的建造的工艺,一直是在船舶行业里比较难以突破的一个技术。
孙建志所在的上海外高桥造船有限公司是“爱达·魔都号”的建造单位,由于大型邮轮对重量控制要求极其严格,因此他们采用了厚度4到8毫米的薄型钢板代替20毫米厚的传统钢板,但这又带来另一个无法避免的难题——薄板的变形控制。
孙建志带记者来到了正在建设的2号国产大型邮轮的一个总段,在这里,可以对薄板变形有更直观的认识。
上海外高桥造船有限公司精度技术部副部长 孙建志:这个总段是典型的薄板结构,不平程度在正负15毫米之内。所有的变形都是热的影响,热输入以后就会产生残余应力,一些不均衡导致这些变形。尤其是薄板结构更明显,现在2号船的整体的平整度应该相对1号船已经好很多了。
孙建志说,国外大型邮轮制造企业一般使用电磁矫平技术解决这一难题。然而电磁矫平成套装备长期以来一直被国外高价垄断,设备采购及维护成本极高,而且使用还受到限制。
为解决电磁矫平装备与技术的难题,船厂成立了专门的矫平小组,孙建志是小组组长,在国内市场上没有成熟装备的背景下,他将目光瞄向了高校科研机构。
在江苏科技大学,科研团队正在对一种新型板材进行电磁矫平。2019年,孙建志的团队找到他们,提出对电磁矫平装备和工艺进行联合攻关。
1991年出生的许静是团队负责人,2018年,27岁的他博士毕业后来到江苏科技大学,就职于海洋装备研究院。入职不久就能参与这样的项目让他心潮澎湃,但同时也压力倍增,因为当时,研制出电磁矫平装备绝非易事。
许静说,电磁矫平的原理与电磁炉类似,都是通过高频电形成磁场,金属分子在磁场中快速运动产生热量,进而达到加热效果。在他看来,高频电的长距离输送问题,是我国电磁矫平技术此前一直无法突破的关键核心点。
江苏科技大学海洋装备研究院工艺及成形技术研究所所长 许静:这种高频电在长距离的输送过程中衰减是非常厉害的,比如以前可能有很多厂家做到10米、15米,但它做不到60米。大型的船舶一般来说都是分段建造的,每个分段都是比较大的尺寸和结构。作业半径越大,就意味着整个设备的作业效率越高,可以覆盖的范围就越宽。一旦长度超过30米以上,这个衰减几乎是呈指数倍地往下降,等长度达到60米的时候,从电能到最后能产生热能,这个效率可能就降低到30%以下了。
年龄最小的许静是团队的负责人,也是青年突击队的队长,在两年多的时间里,他带领团队不断研讨论证,设备从最初高频电输送距离只有15米一步步突破,最终达到了60米。
2021年,在开发出具有自主知识产权的国产化电磁矫平装备后,工艺工法的探索开始在船厂开展。
上海外高桥造船有限公司精度技术部副部长 孙建志:我们做了大量的实验,根据不同的变形用不同的办法,看它的矫平的效果,
电磁矫平装备从2021年在大型邮轮上开展使用,完成了约20万平方米的薄板矫平作业,作业效率是传统水火矫平的5倍以上,矫平后的薄板理化特性、平整度都达到要求,为首艘国产大型邮轮的如期交付作出了重要贡献。
许静说,与国外传统造船强国相比,我国在造船自动化等方面仍然存在差距,这次的经历让他和团队看到了不足,也看到了追赶的希望。
在外高桥造船有限公司,孙建志的团队正在对2号邮轮的薄板平整度进行数据采集,按照目前的测量结果,相比于“爱达·魔都号”,2号邮轮薄板变形更小,能够减少大概30%的矫平工作量,这样的结果与焊接技术的改变直接相关。
高级工程师邓琳带记者来到了薄板生产车间,它是2020年为大型邮轮薄板生产而专门建造,并在国内首次采用了大功率激光复合焊生产线。
上海外高桥造船有限公司精度技术部高级工程师邓琳:一方面焊接效率高了,把热量用在刀刃上了。第二它不会影响非焊缝区域的热循环,激光能把温度集中在非常细的、窄的一条线上,就不会影响边上的变形。
1992年出生的邓琳是精度技术部为数不多的女孩,2020年,她从上海交通大学机械与动力工程学院博士毕业,入职外高桥造船有限公司。工作后第一项任务,就是为这条激光复合焊生产线进行工艺开发。
邓琳说,在最初的一段时间里,薄板焊接的质量始终无法达到标准。读博期间,邓琳在上海交大的薄板结构制造研究所研究学习,从科研机构到工厂车间,薄板结构一直是她的研究对象,这样的学术背景也为团队破解难题、开发工艺工法提供了支持。
经过上千次焊接实验,到2021年底,邓琳和团队基本掌握了激光焊接工艺开发能力,在薄板焊接技术方面取得了突破。

