薄如纸的殷瓦钢制造难度有多大？中国是如何打破国外垄断？

序言

这是一张殷瓦钢示意图。

第一眼看上去很薄是不？

确实，它的厚度只有0.7毫米，相当于两层蛋壳的厚度。

但是这么薄的钢，却是制造LNG运输船的核心材料。没有它，船体会因为无法承受超低温而被冻裂。

而全世界也只有两个国家能够生产，一个是法国，另一个就是中国。

那么问题来了：

薄如纸的殷瓦钢制造难度有多大？

中国是如何打破国外垄断？

殷瓦钢历史

首先呢，咱们先来了解下殷瓦钢的发现历史。

一般来说绝大多数物体都会受热胀冷缩原理影响，也就是在受热时体积膨胀, 冷却时体积收缩，即使是坚硬的金属也不例外。

但是呢在1896年，法国物理学家意外发现，成分为镍36%、铁63.8%、碳0.2%的镍铁合金却出现了反常热膨胀现象，在230℃以下的温度范围内，这种合金材料的尺寸几乎不随温度变化而发生改变。

于是他将这种合金命名为Invar，英文意思是“不变的”，后来咱们又根据读音翻译成了殷瓦钢。

殷瓦钢用途

那这种特殊的钢有啥用呢？

这就要说到LNG船了，这种船是液化天然气的专用运输船。

液化天然气有个特殊的要求，就是需要在-162℃的超低温中保存运输。

如果使用一般的钢材料，船体结构会在超低温环境下冷裂，严重的话会产生巨大的爆炸。于是为了防止这种情况出现，只能使用殷瓦钢作为材料。

但是殷瓦钢材料的特性复杂，所以生产的难度很大。

除了经历一般钢的制造过程以外，还要克服殷瓦钢表面硬度低，易造成轧制缺陷的困难，从而要确保殷瓦钢的表面质量。可以说对材料的纯净度，成分，工业精度等，都有非常严格的要求。

当然了，这里面具体是怎么做的肯定是核心机密，这个咱们也不知道。

殷瓦钢焊接

同时呢，殷瓦钢制造出来后，还要进行焊接。

但是这种钢与普通钢特性有很大的不同，它的合金含量比一般的钢要高很多，因此就会造成焊接性能差。所以殷瓦的焊接，也被称为世界上难度最高的焊接技术。

普通焊接工人工资能拿个万八千的，殷瓦钢焊接呢？

不好意思！

光一个人的培训费就要几十万元，而且还要经受国外专业机构严格考核，考核通过了才能上岗。

就拿LNG船的液货舱焊接来说吧。

液货舱是什么？

家里用的暖水瓶大家肯定见到过吧，暖水瓶里面有一个用于装热水的内胆，而我们这个装载液化天然气的液货舱，就相当于暖水瓶的内胆。

这个液货舱内部可不简单呢，它的内壁是由一片片殷瓦钢片焊接组合起来的，最薄处仅有0.7毫米，光焊缝长度就有百公里左右。

那是不是意味着焊接师傅要焊这么长？这不得把师傅给累死？

这个问题我先说结论，当然不是啦！

为了保证焊接质量的稳定，现在有大量的自动焊接机器人代替了手工焊，整条船上的殷瓦钢焊接90%，都是靠机器自动焊来完成的。

但是即使这样，像一些拐角或者机器无法焊接到的，狭小不规则角落还是需要焊接师傅进行手工焊接。

跟传统焊接不一样，由于殷瓦钢不能接触到水，因为这会让其迅速腐蚀生锈，所以焊接工人在使用氩弧焊枪操作的时候，还需要戴上能吸汗的手套，并且还要保证焊接过程中的空气干燥和殷瓦钢表面的干净。

要知道哪怕有针尖那么大的缝隙，都会造成天然气的泄露和爆炸。

掉一滴汗珠都有可能造成材料的腐蚀，所以要把这样的钢材焊接好，既不能温度过高，把钢材焊坏形成漏点，也不能温度力度不够，焊得不牢靠。

可以说对操作人员的耐心都是极大的考验。

国内殷瓦钢发展

而正是由于殷瓦钢制造难，焊接难，所以它的价格非常贵。

每吨价格是普通船板的20倍左右，以中国建造的14.7 万立方米LNG 船为例，每艘船殷瓦钢的用量为450吨左右，总价超过5000万元。

此前这项技术一直为国外企业垄断。

多年前，由沪东中华造船集团有限公司牵头、宝钢特钢和中国船级社等单位参研的国家工信部项目，就是为了解决这个卡脖子的事情。

其中宝钢特钢承担起了液化天然气船关键材料殷瓦合金的研制工作，沪东中华承担了殷瓦钢焊接及材料理化性能研究的关键任务。

经过不断的研究和实验，最终咱们成功完成了该合金的工业化试制，并且该材料得到法国GTT公司的认证和许可。

宝钢特钢也因此成为世界上第二家，可供应薄膜型LNG船用殷瓦合金的合格供应商。

感悟

最后小鲸想说：

LNG船需要在零下163度的极低温环境下，漂洋过海，运送液化天然气，因此也被人们称为“海上超级冷冻车”。

而建造一艘LNG船的难度堪比建造一艘航母，其中核心材料殷瓦钢的建造和焊接，又是LNG船建造最难的地方。

自从咱们成功把殷瓦钢国产化后，使得LNG船的建造成本大幅度降低，国外企业一家独大的局面被彻底打破。同时呢核心材料的国产化，将有利于中国船厂提升LNG船自主建造能力和竞争力，从而进一步保障中国LNG进口的战略安全。

钱老说过一句话：外国人能搞的，难道中国人不能搞？中国人比他们矮一截？小鲸觉得呢，放在这里也十分合适。