拯救人类的诺亚方舟，究竟隐藏了什么核心技术？
电影2012描述了在西藏某基地秘密研制并建造躲避世界末日的诺亚方舟，最终这些方舟在大洪水中拯救了人类和大多数地球物种。这么厉害的诺亚方舟，究竟有什么来头？
1 方舟有多大
诺亚方舟每艘设计载客量10万人，加上动物空间，物资储藏室，操控室，其他机械设备的站地空间，以及参考航空母舰撞在方舟上的比例，再通过电影中方舟与人的比例大小进行验证，可推断出一艘诺亚方舟有福特号航空母舰的600倍那么大。是当之无愧的世界已知最大船只。
这么个大家伙，非常考验造船技术。电影中明明白白告诉我们，只有中国才能造出诺亚方舟。究竟是谁这么牛给诺亚方舟做了技术支持？强烈的好奇心驱使道哥决定历经千难万险也要寻求答案，破解诺亚方舟隐藏的核心技术！
2 探秘方舟制造技术难点
船越大越难造，技术难点在哪？道哥根据30年的坐船经验以及30遍的电影观摩研究得出结论：最大的技术难点在焊接！
焊接技术的高低，直接关系到方舟的建造周期、建造质量和建造成本。数据表明：方舟的焊接工时要远超普通船只的焊接工时，最高甚至达到造船总工时的50%。在方舟的焊接结构中，焊缝往往是最薄弱的部位，焊接质量将直接关系到船体结构的安全可靠性。
焊接是船舶建造中用时最长的一个工序，焊接效率的高低，不仅影响建造成本，而且直接决定了船舶的交货周期。以焊材消耗为指标衡量实际生产效率，2006年我国仅为15kg/（人·天），远远落后于日韩等造船强国。可以说，焊接技术是一个国家造船水平强弱的重要标志。
从影片中我们发现，时间是十分宝贵的，本来计划建造9艘方舟，但灾难发生时只建好4艘，与死亡赛跑的诺亚方舟，如何压缩最耗时的焊接工时，提高焊接效率，是建造者们需要解决的头等大事。再考虑到方舟的体量，不可能用常规尺寸的船板钢进行建造，相信方舟使用的钢板厚度已经超过了国内多数钢厂的极限生产规格。
多少个日日夜夜，翻阅众多文献，道哥终于找到了解决方案：大线能量焊接技术，可圆满解决超厚规格钢板的焊接效率问题！
科普小贴士：焊接电源对单位长度焊缝所输入的热量称为焊接线能量。增加焊接线能量可以有效提高焊接效率。目前船厂多采用的多丝埋弧焊、气电立焊和电渣焊等高效焊接方法，与传统焊条电弧焊相比，焊接效率可以提高10倍以上。但随著焊接线能量增加，钢板对大线能量焊接的适应性也需要相应提高。
破解了焊接方法，也带来了新的问题，方舟要经历巨浪、山体、航母等冲击，对船体质量的要求非常苛刻，特别是焊缝和焊接接头这些薄弱环节，更要小心谨慎。电影中航母、空军一号飞机都和方舟发生了碰撞，方舟完好无损令人惊叹。是什么样的钢板能够同时具备高韧性高强度高耐蚀性，又同时对大线能量焊接具有超高的适应性呢？这个问题，必然是方舟建造者们技术革新的重中之重。
道哥继续发扬打破沙锅璺到底的钻研精神，一头扎进钢铁研究总院船舶及海工用钢项目部，与科研狗们同吃同住，一起徜徉在知识的海洋中。
此时此刻道哥发现，世界上有一种钢叫做大线能量焊接用船体结构钢，是专门为适应大线能量焊接技术而诞生的。
3 什么是大线能量焊接用船体结构钢
在大线能量焊接条件下，特别是在焊接热输入大于50 kJ/cm情况下，随著焊接热输入的增加，焊接HAZ的高温停留时间变长，原始奥氏体晶粒严重长大，并且焊后的冷却速度较慢，相变后焊接HAZ容易形成粗大的侧板条铁素体、魏氏组织、上贝氏体、M-A组元等对韧性不利的组织，使焊接热影响区的韧性显著下降，从而形成局部脆化区(Local brittle zone(LBZ))，并可能产生裂纹等焊接缺陷，从而降低焊接构件的安全性，并且不能满足服役使用的要求。
一般将能够承受线能量超过50kJ/cm的船用钢材统称为大线能量焊接用船体结构钢。
焊接过程中融合线附近的温度分布
和普通热输入焊接方法多道次、成产效率低相比，大线能量输入焊接具有单道次、生产效率高、成本低的特点。例如，采用大线能量焊接技术，建造一艘10万吨级的船，可提前3个月完工。
4 提高钢板焊接性能的途径
如何承受更高的线能量一直是船体结构钢的研究重点。
大线能量焊接的主要难点在于其热影响区（HAZ）的强度和韧性随著输入线能量的增大而降低。因此，HAZ的韧性成为制约钢材大线能量焊接的关键因素。
为了解决HAZ的韧性问题，国内外相继开展了大线能量焊接用钢的研究工作。改善HAZ韧性的方法主要有降低C含量和Ceq、利用微合金元素和氧化物夹杂细化奥氏体晶粒、获得韧性好的组织如针状铁素体以及贝氏体组织的超低碳钢、通过改进生产工艺提高基体韧性等。
5 大线能量焊接用船体结构钢研究进展
日本在大线能量焊接用钢研究领域处于领先地位，其研究始于20世纪70年代，重点集中在船板、石油储罐用板、桥梁板、高层建筑用钢等领域。在船舶领域，JFE开发出80mm的EH40，适用焊接线能量达到680kJ/cm；日本神户制钢开发出的80mm厚度EH36和EH40钢板，焊接热输入量可达到580kJ/cm；新日铁开发出65mmEH40，适用焊接能量达到390kJ/cm。
日本钢企已形成了各具特色的大线能量焊接用钢的生产技术，如新日铁公司的HTUFF技术（HAZ细微粒子高韧性技术）、JFE公司的EWEL技术（综合组织控制技术）、神钢公司的KST处理（超韧化处理技术）等。
在国内，钢铁研究总院在大线能量焊接用船板钢方面做了大量研发工作，经过多年努力，在细化晶粒尺寸、HAZ组织控制和晶内铁素体析出、氧化物冶金控制与应用等多个大线能量焊接细分技术领域取得巨大进展。
现已研制成功EH36 40mm（TMCP，考核-40℃冲击功），实际焊接热输入达280kJ/cm以上；EH36 100mm（正火，考核-40℃冲击功），实际焊接热输入达100kJ/cm以上。各项力学性能匹配合理，满足船舶与海洋工程焊接设计的需求，并已具备工业化生产条件。
道哥严重怀疑诺亚方舟上的核心技术就是这里提供的！
此时此刻道哥激动不已，终于破解了诺亚方舟隐藏的核心技术，就是大线能量焊接用船体结构钢！该钢种的使用对方舟的建造至少带来三点好处：大幅提高方舟制造速度，减轻方舟自重从而营救更多的人，降低建造成本。如今这项隐秘技术正走出象牙塔，走向市场，实乃居家旅行，防灾自救必备之良品（认真脸）！
http://weixin.qq.com/r/JjqwqObEpbvaraLL9280 (二维码自动识别)
推荐阅读：
