南钢独家供应桥梁用不锈钢复合板的引江济淮工程淠河总干渠渡槽桥。 企业供图
答案是复合钢板。复合钢板，顾名思义就是把几种不同特性的钢板，根据应用场景需要“叠加复合”成一张钢板，比如要求既坚固又耐腐蚀的桥面、既环保又节省本金的船板、既稳定又要防御硫化氢侵蚀的油气管道……是一种由基材和覆材组成的合成金属材料，基材包含容器钢、管线钢、桥梁钢、结构钢等，覆材包含不锈钢、镍基合金、钛等。如何“无缝贴合”？我市钢铁公司进行了探索。
昨天，记者来到南京钢铁集团有限公司。新材料研究院技术专家曾周燏说，过去桥面由混凝土和单一材料钢板组成，如今南钢集团开发出“不锈钢+碳钢”“桥梁钢+不锈钢”等复合钢板后，在桥面上使用钢板复合材料成为业内风向标。
为什么要用复合钢板代替单一材料钢板？原来，桥面是桥梁建设中最易损坏的部位之一。下雨时，铁路路基的粗砂砾或碎石会储存水分，形成缝隙腐蚀，下雪天撒盐融雪时又会形成氯离子腐蚀，对桥面危害极大。
复合钢板“贴合”了不同特性的钢板，不仅保持了桥面的坚固程度，还具备良好的耐腐的能力，常规使用的寿命也大大延长，避免了因设备维修而频繁中断运输，造成经济损失。据了解，使用复合钢板后，桥面寿命一般可以达到100—120年。那么，这样的多功能钢是怎么样才能做到“面面俱贴”、没有“空鼓”的？
记者来到南钢及其旗下的安徽金元素复合材料有限公司一探究竟。原料处理、组坯、复合坯、加热、除鳞、粗轧、控温、精轧……穿上防护服，记者看到，在真空环境下，热轧复合工艺正有条不紊地进行，经过十余道工序，一块不锈钢和一块碳钢被紧密贴合起来。
曾周燏介绍，南钢具备目前国内唯一的热轧复合板和爆炸复合板双生产的基本工艺能力，相比爆炸复合，热轧复合可以充分的发挥轧机的轧制能力和材料在高温下的塑性变形力，获得的金属复合界面结合强度更高。截至目前，南钢热轧复合板已连续5年国内市场占有率排名第一。
“爆炸复合的优势也很明显，适合用在产品规格厚、零散且两种复合材质差异大的订单。而热轧复合则适合批量化、宽幅和薄规格生产，能够将‘复合’做到精细，防止钢板出现拼缝。”曾周燏说。
在曾周燏心中，印象最深刻的是2021年南钢为常泰（常州至泰兴）长江大桥提供的4000多吨不锈钢复合桥梁板。“这是行业中首次尝试采用500MPa（兆帕）和420MPa级别的桥梁E级钢复合钢板。”在研发过程中，科研人员发现有两项指标非常难控制。一个是屈强比，决定桥梁的安全系数；另一个是纤维断面率，关系着桥面的冲击韧性。低屈强比与高纤维断面率是不锈钢复合钢板最理想的状态，然而这两者却呈矛盾关系，屈强比调低的同时纤维断面率也会同步下降。
面对技术挑战，南钢技术人员不惧困难，仔细梳理技术条件、设计生产的基本工艺，做相图分析、进行性能测试，多次运用数字化手段进行实验，终于找到工艺窗口，实现了零废品率目标，成功刷新南钢最大复合板单体销售量纪录。
去年，由南钢独家供应桥梁用不锈钢复合板的引江济淮工程淠河总干渠渡槽桥，荣获国际桥梁大会“亚瑟·海顿奖”。该奖项被誉为桥梁界“诺贝尔奖”，是该年中国在国际桥梁大会上唯一获奖的项目。该项目创新采取不锈钢复合波折板成型及焊接工艺、大跨度全焊接钢渡槽制造及实施工程技术，均为国内外首创。
除了在桥梁领域“闯”出一片天地外，南钢还是国内首个通过船用不锈钢复合板6国船级社认证的企业。早在几年前，国外不锈钢复合板已大范围的应用于船舶及海洋工程领域，而在国内仍处于摸索起步阶段。没有统一的国家标准供设计院和制造厂参考使用，是影响其普及应用的重要原因之一。
行业需要创新引领者，南钢牵头起草制定了国家标准GB/T43109-2023《船舶及海洋工程用不锈钢复合钢板》，标准于今年4月1日起正式实施，为船舶及海洋工程用不锈钢复合钢板的推广应用提供了有力的技术支撑。
记者了解到，船舶及海洋工程用不锈钢复合钢板，是指将不锈钢与结构钢通过复合轧制在界面上实现牢固冶金结合的层状金属复合材料，主要使用在于化学品船船舱、燃料舱舱体、破冰船船体及海洋平台等领域。与传统材料相比，这样一种材料一方面能够节约贵重金属，降低造船材料成本达60%，另一方面能实现船体减量化设计，降低能源消耗。此外，复合板舱体内无需进行涂层喷涂，极大减少了环境污染，是一种集功能性、结构性与经济性于一体的低碳绿色高性能复合材料。
获得供货能承受压力的容器制造商资质、为油气管线穿上防腐蚀套装、承担“十四五”国家重点研发计划项目开发高强度耐候桥梁钢不锈钢复合板……在复合板领域，南钢实现了从无到有、从有到优的跨越式发展。作为国内复合板的“金字招牌”，南钢将成为未来复合板领域的中坚力量。
