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震惊，瑞典国宝“瓦萨”号战舰上的螺丝寿命将长达150年 2016-08-08 金蜘蛛紧固件网 自2011年，全球领先的不锈钢和特种合金材料的制造商山特维克(Sandvik)为瑞典国宝“瓦萨”号（VASA）战舰开始更换5000枚已经腐朽的螺栓以来。到目前为止，已经完成了一半螺栓的更换工作。而这些螺栓都是由Sandvik特殊设计加工制造的耐腐蚀高合金超级双相不锈钢螺栓。 首先，我们先看一段关于Sandvik 为“瓦萨”号（VASA）战舰进行螺栓更换的视频介绍： 视频：Sandvik 与 VASA的那些事儿 螺栓更换前期准备 2011年，山特维克与瓦萨博物馆便开始着手研究“瓦萨”号的螺栓替换项目。考虑到在项目实施的过程中，更换操作可能对船体会造成移动、压力及冲击的影响，因此细致的测量与评估工作持续了整整一年。在这一年的工程中，这些进行更换的螺栓通过高级仪器接受24小时不间断的监测及日志记录，测量值精确至百分之一毫米。 最后的事实证明，前期进行的计算、测试均正确无误，并且其采用的螺栓嵌入工艺也十分有效。评估结果令人振奋，船体仅有极微小的移动会产生。到目前为止，古老的瑞典皇家战船“瓦萨”号中已更换了2500根新螺栓。 瓦萨博物馆的工程师AndersAhlgren表示：“评估结果证明我们的方向正确无误，现在我们将继续进行下一步的螺栓更换工作。此前，我们曾担心无法紧固船体或者螺栓会挤压船体，现在这些顾虑终于可以打消了。通过与山特维克合作，我们成功地解决了平衡问题，找到了螺栓可能实现的最小压力，完好无损地联结船体。” 螺栓的材料 由于“瓦萨”号的橡木船身已十分陈旧，内部的化学环境也较为复杂。因此，山特维克提供了旗下两款强度和耐腐蚀性能最高的合金材料——Sandvik SAF 2507™ 和Sandvik SAF 2707 HD™。这种新螺栓材料由27%的铬、7%的镍、其他合金以及铁元素组成，能成功抵御来自变质木质（已衰退成酸性）的腐蚀。 图：更换前后的螺栓 Sandvik SAF 2507® & SAF 2707 HD™： 钢种介绍： Sandvik SAF2507®钢是超级双相不锈钢中应用最广泛的钢种，已纳入多国的标准，它的相平衡较好，在同类钢种中更易于掌握生产工艺，尤其在高氯化物的环境中具有优异的耐局部腐蚀性能，常用于海水热交换器、海底油田的管道缆、海水淡化、烟气脱硫等装置。 作为Sandvik公司的标准超级双相不锈钢SAF2507®的抗拉强度为800～1100MPa，可在水温最高65℃的环境下工作并可在水深2000m以下使用。 为了提高在恶劣腐蚀条件下热交换器的运行性能，延长使用寿命，Sandvik公司设计开发出新型超级双相不锈钢Sandvik SAF2707 HD™。该钢种主要用于化学、石化和炼油工业。开发这种钢种主要是为了在保证设备可靠性、安全性和使用性能的同时，满足热交换器运行温度更高、运行时间（可使用时间）更长的要求。 Sandvik SAF2707 HD™是一种高合金双相不锈钢，是专门为高腐蚀条件下的用途而设计的，如，海水冷却的热交换器。它特别适用于有侵蚀性、酸性、含氯化物环境，具有优良的耐点腐蚀和缝隙腐蚀，耐应力腐蚀断裂和耐一般腐蚀性能。同时，它还具有高的机械强度和良好的焊接性能。与其他双相钢相比，新钢种的这些优良性能完全可代替超级奥氏体钢和镍基合金。 SAF2707HD™（UNSS32707）在标准的6%FeCl3溶液试验中，其临界点蚀温度CPT值是100℃，比此前性能最优的2507HD®提高了约25%，临界裂缝腐蚀温度CCT值是70℃，比2507HD®提高了约50%。其常规的抗点蚀和裂缝腐蚀对比指数PRE更是高达49。SAF2707HD™是一种更适合用于高氯环境中的顶级双相不锈钢，当前山特维克公司已将该钢种应用于制造热交换管为核心的管材产品。（注：孔蚀抗力当量值PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%，对管道而言） 图：6%FeCl3溶液试验结果对比图 本次VASA更换的螺栓材料组成部分如下图所示： VASA号战舰螺栓更换背景 位于瑞典首都斯德哥尔摩的瓦萨博物馆中，存放着曾经沉睡在波罗的海底三个多世纪的“瓦萨”号战舰。这艘由阿道夫·古斯塔夫国王于1625年下令建造的皇家战舰，呈现了17世纪瑞典匠人的精湛技艺。但是，原为炫耀瓦萨王朝权利、财富和实力而建造的这艘战舰，因存在重大结构性缺陷，荣耀的首航却成了绝唱。 图：土豪即视感——VASA战舰 直到336年后的1961年，“瓦萨”号才被发现并打捞上来。从1990年开始，它被放在瓦萨博物馆中陈列，每年吸引超过100万名游客前来参观。 图：土豪即视感——VASA战舰 由于“瓦萨”号橡木材质的船身已十分陈旧，内部的化学环境也较为复杂，若要让子孙后辈都有机会见证这段瑞典的“活历史”，就要再守护“瓦萨”号至少150年，留存下承载瑞典悠久历史的宝贵财富。最终瓦萨博物馆最终选择了有着150多年历史的瑞典合金材料制造商山特维克，为这艘古战舰更换5000枚已经腐朽的螺栓。 图：瓦萨博物馆为感谢Sandvik为VASA战舰更换螺栓从而达到了减重5吨船重赠送的螺栓——大象纪念品 根据项目计划，5000根螺栓将于2017年全部更换完毕，而原来的旧螺栓将被运往山特维肯，回炉铸成新的合金钢。新换上的螺栓将在未来至少150年内，继续守护着“瓦萨”号，为后世留存这为数不多承载了瑞典人民悠久历史的宝贵财富。
