翻開世界船舶發(fā)展史，中華民族有著引以為傲的輝煌篇章，從遠古時期的獨木舟，數(shù)百年前的鄭和七次下西洋，到當代造船業(yè)的每一次探索，一步步引領(lǐng)并見證著船舶制造的材料變革和技術(shù)創(chuàng)新。

    船舶工業(yè)是為國防建設(shè)提供技術(shù)裝備的現(xiàn)代綜合性和軍民融合戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是國家實施海洋強國和制造強國戰(zhàn)略的重要支撐。隨著我國船舶裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，船舶裝備的腐蝕控制問題越來越受到人們重視，對船舶腐蝕機理、腐蝕成本、材料技術(shù)、防護措施的探索也不斷深入。為了進一步科普船舶裝備的腐蝕狀況、加強腐蝕控制，記者特邀海軍裝備研究院博士后科研工作站的管勇老師做相關(guān)精彩解讀。

    管勇，中國科學院金屬研究所副研究員，主要從事海洋材料腐蝕與防護研究。2014年進入海軍裝備研究院博士后科研工作站，從事船舶材料及腐蝕防護論證研究等相關(guān)工作。

    管勇副研究員

    記者：請您談?wù)勗谲娪么暗母g控制方面，國內(nèi)外研究有哪些差異，該如何取長補短？

    管勇：腐蝕控制是維系船舶裝備服役安全可靠性及戰(zhàn)斗力的重要保障，近十年來我國軍用船舶的腐蝕控制逐步受到了高度重視，并在行業(yè)單位的共同努力下取得了長足進步。與世界海軍強國相比，一是我國海軍船舶裝備正處于快速發(fā)展階段，大部分船舶裝備服役時間相對較短，而發(fā)達國家（以美、俄為例）則以維持當前艦隊規(guī)模為主，許多型號已經(jīng)過大修期或面臨退役。二是裝備研制及維護保障體制也有所區(qū)別，反映在船舶裝備腐蝕控制研究領(lǐng)域的差距主要體現(xiàn)在下述三個方面。一是在戰(zhàn)略層面，經(jīng)過多年發(fā)展和經(jīng)驗教訓積累，美國等海軍強國對于船舶裝備腐蝕控制重要性的認識日益深刻，已逐步意識到了裝備腐蝕控制對于提升軍隊戰(zhàn)斗力及控制軍費的重要性，并將軍用裝備腐蝕控制列入國家戰(zhàn)略，以此平衡日益激增的軍費壓力與維持軍隊戰(zhàn)力之間的深刻矛盾。二是在管理層面，腐蝕控制系統(tǒng)工程及技術(shù)體系也已趨于成熟完善，全壽命周期腐蝕控制的理念得到強化和貫徹落實，將腐蝕控制引入從裝備設(shè)計、建造到服役、維護的整個流程。三是在技術(shù)層面，研發(fā)并采用降低全壽命周期成本的腐蝕控制新技術(shù)，來減緩裝備腐蝕，延長裝備服役壽命，盡量降低腐蝕成本占維護成本的比重?？傊?，國外海軍強國已以系統(tǒng)工程的思想初步建立起較為完善的船舶腐蝕控制機制及技術(shù)體系，這也是我國行業(yè)內(nèi)今后的努力方向。

    我國該領(lǐng)域?qū)τ谏鲜鰡栴}目前正處于探索階段，對于船舶裝備腐蝕控制的認識有待深入，諸多問題尚未全面暴露，技術(shù)措施的可靠性和長效性也有待檢驗。但已初步改變了此前船舶裝備腐蝕控制“頭疼醫(yī)頭，腳疼醫(yī)腳”的弊端，正努力開展從頂層要求到技術(shù)細則的船舶腐蝕控制技術(shù)體系建設(shè)。與國外相比我國在船舶腐蝕控制研究領(lǐng)域需要改進提高的方向，個人認為主要包括下述幾點：一是需加強船舶裝備材料在特定服役環(huán)境下的腐蝕特性及控制對策研究，建立滿足船舶設(shè)計、服役和維護需求的材料腐蝕數(shù)據(jù)庫。此前國內(nèi)雖然已經(jīng)開展了大量相關(guān)研究工作，但往往偏重于機理，對控制對策的研究偏弱，另外材料腐蝕數(shù)據(jù)較為零散、單一，在針對性、系統(tǒng)性、完整性和長期性等方面與國外相比差距明顯，尤其缺乏船舶裝備在特定服役環(huán)境下的長期數(shù)據(jù)，難以為軍方、設(shè)計所和船廠提供有力支撐。 二是需加強降低全壽命周期腐蝕成本的長效防腐防污、高效快速維護等新技術(shù)預(yù)研攻關(guān)。目前我國國內(nèi)該領(lǐng)域技術(shù)水平仍難以滿足新型船舶全壽命周期腐蝕控制需求，另外對腐蝕控制經(jīng)濟學方面的研究偏少。腐蝕成本是船舶裝備維護成本的主要組成，并且會隨裝備服役年限的延長而大幅增加，如何有效降低船舶裝備全壽期腐蝕控制成本，應(yīng)是行業(yè)內(nèi)今后應(yīng)該引起重視的研究課題。三是需加強新型船舶裝備材料腐蝕試驗平臺、評價方法及指標體系建設(shè)。隨著近年來新型船舶裝備的陸續(xù)服役，所應(yīng)用的新材料（如超材料）也越來越多，然而某些新裝備的模擬腐蝕試驗平臺及新材料的考核指標體系仍然缺乏，阻礙了新材料的上船應(yīng)用，由此應(yīng)成為國內(nèi)腐蝕防護研究領(lǐng)域應(yīng)引起關(guān)注的問題。

    記者：船舶腐蝕在不同海域會呈現(xiàn)哪些不同的特點？這方面的研究在國防建設(shè)中有怎樣的意義？

    管勇：近年來，隨著我國軍用船舶執(zhí)行各項任務(wù)尤其是遠洋任務(wù)的頻次逐步增多，在航率大幅提升，船舶裝備所遇到的防腐防污問題也日益凸顯。另外，隨著新型船舶裝備的陸續(xù)服役，各系統(tǒng)裝備越來越復(fù)雜，對材料在不同海洋環(huán)境和服役工況下的使役性能要求也越來越高。由于材料腐蝕及海生物污損的地域性和時域性差異所引起的材料失效和裝備安全可靠性問題，就成為近年來的我國船舶行業(yè)的突出問題，例如鋁合金、銅合金等在特定海域的異常腐蝕問題、復(fù)雜系統(tǒng)的耦合腐蝕問題、鈦合金和復(fù)合材料等的防污問題，等等。由此應(yīng)當引起國內(nèi)防腐防污研究領(lǐng)域的高度重視，并要求我們的研究視野由此前的二維（近海、淺海）向三維（遠海、深海）及四維（時間等因素）擴展。同時，研究過程中還應(yīng)緊緊圍繞為船舶裝備設(shè)計建造及使用維護提供理論及技術(shù)支撐這一核心目標，切實解決部隊、設(shè)計所及船廠關(guān)心的問題，這對于船舶材料的設(shè)計選型、裝備服役安全性及部隊使用信心的提升等均具有重要意義。

    記者：在船舶材料技術(shù)方面，近年來國內(nèi)外有哪些突破性、創(chuàng)新性的研究？

    管勇：在船舶裝備材料技術(shù)方面，國外海軍強國圍繞降低船舶全壽命周期建造、使用及維護成本，提升艦隊快速反應(yīng)能力這一核心目標，開展了大量研究及工程應(yīng)用工作。在船體結(jié)構(gòu)方面，重點開發(fā)了低成本高強易焊接鋼、超高強度鋁合金、激光焊夾層板等結(jié)構(gòu)材料，低錳藥芯焊絲、高抗彈性能電弧焊條等焊接材料，以及高線能量不預(yù)熱焊接、低強匹配焊接激光/電弧復(fù)合焊、大功率攪拌摩擦焊等高效焊接工藝，這些新材料及新工藝的應(yīng)用，可在提高焊接質(zhì)量的同時大大縮短船舶建造、維護周期，節(jié)約大量建造及維護費用。在系統(tǒng)裝備材料方面，重點開發(fā)了鈦合金、鎳基合金等的近凈成形、電子束成形、閉塞冷鍛、激光熔覆、3D打印等高效加工工藝，大幅提高了材料加工質(zhì)量及效率，降低了加工成本。與發(fā)達國家相比，我國船舶材料領(lǐng)域雖然整體技術(shù)水平有待提升，但近年來行業(yè)單位通過小步快跑，在某些領(lǐng)域也逐漸向國際先進水平看齊，并取得了可喜成績。

    記者：您認為大型船舶的腐蝕與防護方面，目前遇到的最大的瓶頸和障礙是什么？

    管勇：近年來，我國大型船舶的建造數(shù)量逐步增多。船舶全壽命周期也有原來的20-30年提高至40年以上，維修周期也相應(yīng)延長，因此對于防腐防污材料的服役壽命大幅提高，例如對于某些艙內(nèi)涂層的防護壽命要求提升至10-20年，防污涂層的要求提升至8-12年。而鑒于國內(nèi)當前的技術(shù)水平，單一防護措施手段很難滿足大型船舶全壽命周期腐蝕控制頂層要求，因此成為制約大型船舶建造和維護的瓶頸和障礙，應(yīng)當引起船舶腐蝕防護研究領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。

    記者：“一帶一路”、“海洋強國戰(zhàn)略”的提出和海洋開發(fā)的不斷深入，給船舶的腐蝕與防護提出了哪些新的要求，您覺得未來將朝著怎樣的方向發(fā)展？

    管勇：“一帶一路”和“海洋強國”戰(zhàn)略的提出，促進了我國海洋開發(fā)的持續(xù)深入進行，對于大型化、高性能船舶裝備的需求量將不斷加大，由此為船舶裝備行業(yè)提供了新的增長點。對于船舶腐蝕防護領(lǐng)域而言，除對于上述長效防腐防污等新技術(shù)的迫切需求外，一是由于材料服役環(huán)境的拓展，對材料防腐防污性能考核評價范圍也相應(yīng)的由我國周邊擴展至世界范圍內(nèi)不同海洋環(huán)境。二是裝備材料在高溫高濕、極寒、鹽度異常海區(qū)等多種嚴酷服役環(huán)境下的腐蝕特性及其對裝備服役安全性的影響，應(yīng)當成為今后我國船舶腐蝕防護領(lǐng)域深入思考的問題。另外，鑒于海洋材料防腐防污研究工作的復(fù)雜性和艱巨性，在一些開放性研究領(lǐng)域加強國際合作，對于我國該領(lǐng)域研究能力及效率的提升無疑會起到有益的推動作用。

    后記：腐蝕控制是船舶安全服役的重要保障之一。進一步開拓研究視野，積累腐蝕數(shù)據(jù)，控制腐蝕成本，挖掘先進材料，使我國的船舶工業(yè)由大到強，讓我們一起為國防事業(yè)貢獻力量吧！

    人物簡介

    管勇，男，中國科學院金屬研究所副研究員，主要從事海洋材料腐蝕與防護研究。2014年進入海軍裝備研究院博士后科研工作站，從事船舶材料及腐蝕防護論證研究等相關(guān)工作。