【IDS警訊】「最簡單」的平行段外殼爆要命裂縫 癥結是焊接或鋼材出紕漏

朱明 2021年05月03日 16:55:00

據報導,IDS原型艦平行段外殼焊接點冒出裂縫,是鋼材還是焊接問題須釐清,否則代誌大條。圖為前年台船試研潛艦壓力殼船段。(資料照片)

日前媒體報導,台船在進行建造IDS原型艦中間平行段外殻時,發生焊接點出現裂縫,雖報導中說明是因焊接冷卻降溫太快所導致,台船決定刮除有裂縫瑕疵,全部重新焊接;但報導中未說明裂縫是在平行段的頂面?測面?還是底部?究竟真的是焊接問題?還是鋼材的問題?焊接點出現裂縫是一項警訊,海軍不能依單方面訊息或數據,有必要組專案小組邀請國內材料與相關領域專家分析其發生原由,並與國外同級鋼材的內容成分進行比對,才能確保IDS原型艦的真正艦體船殼品質。

 

 

密閉式平行段外殼現裂縫 專家初判含鎳太多

 

就公開資料顯示,IDS原型艦以及海軍玉山號新型兩棲船塢運輸艦的部分艦體,都採用中鋼成功研製的超強韌HSLA-80鋼板;《自由》報導,新一代超強韌鋼板,屬於高技術門檻的頂尖產品,強度比101大樓或超大型貨櫃輪使用的鋼板高出20%,耐低溫衝擊的溫度更達到攝氏零下84度,遠優於一般陸上結構用鋼零下5度,或海上結構用鋼零下40度的水準,可以滿足潛艦對水下耐壓性的嚴苛要求。

 

公開資料顯示,IDS原型艦及海軍玉山號新型兩棲船塢運輸艦(圖)的部分艦體,都採中鋼的HSLA-80鋼板。(總統府提供)

 

因IDS原型艦是採用淚滴流線型的全雙船殼結構設計,目前施工建造的是6個船段中間部分的密閉式平行船段外殼部分,這是整個潛艦建造中沒有太複雜技術且最簡單的部分,台船早已開始以試製船段,在外籍顧問指導來訓練台船焊接等各項技術人員,並多次試製台船技術人員才通過認證;去年(2020)建造原型艦船殼的彎板等設備陸續抵台安裝後,當潛艦專用船廠啟用後,台船依計畫期程在外籍顧問技協與領有通過潛艦焊接認證人員,開始進行原型艦平行段外殼建造,卻發生焊接點出現裂縫,因潛艦船殼任何一處的焊接點是不能有出現裂縫,稍有不慎,在水下操作運動,壓力瞬間改變這裂縫就是致命傷。

 

熟悉材料人士指出,因報導未說明造成裂縫是在平行段外殻的頂面?測面?還是底部?若正如報導所說是因焊接冷卻降溫太快所導致,那就有可能是因為鋼板材料內含鎳的比例太多,在焊接過程中鐵水還未降溫凝固,因鎳成分流動性高,流動就會產生裂縫,雖然刮除裂縫瑕疵重新焊接,X光檢視來知是否達標,但目前建造還是最簡單部分就有此問題,接下來進入錐形船段其技術條件更高,若還有發生此狀況,就要徹底去分析鋼板的材料成分,是否與各國建造潛艦鋼材進行比對,來真正解決問題。

 

據指出,目前建造的是密閉式平行船段外殼,技術條件最為單純,之後的錐形船段將更加複雜。圖為IDS模型。(資料照片/國防部提供)

 

 

不只強還要「韌如起司」 艏艉鋼板仍賴進口

 

該名人士指出,建造潛艦的鋼板是要強韌度(降伏點強度,即降伏強度是抗變形力、扭曲)均要達標,也就是強度與韌度要兼具,若為了強度在製成中「碳」原料比例增加,但相對韌度就會較差,也就會「太脆」,因潛艦在水下操作,建造船體的鋼材要像「起司」般,加熱鍛造時依據所需要的幅度曲率來焊接,若是鋼材「太脆」像「餅乾」,彎板到一個曲線時,可能就會發生斷裂。因此潛艦頭與尾部都是特別曲線,一邊作一邊彎板,因此都用特殊的鋼材來達成建造品質,台船建造IDS原型艦也不例外,艦艏與艦艉部分還是要向國外進口特殊鋼材。

 

就因為潛艦鋼材的品質要求高,建造IDS原型艦在技術最簡單的平行段外殼,發生焊接點出現裂縫,這是一項警訊,海軍應就此追根究底的全面去了解,究意是焊接的問題?還是鋼材的問題?甚至邀國內學者專家與外籍顧問,詳細與國外同級鋼材進行分析比對,取得真正科學數據來保證建造的品質,畢竟潛艦與水面艦不同,水面艦有瑕疪水下後還可改正,但潛艦就不能,所以建造過程中不能有絲毫馬虎,並要找出問題關鍵所在,才能讓危安因素降到零。

 

蔡英文總統4月13日南下高雄,主持海軍兩棲運輸艦玉山艦的下水典禮。(總統府提供)

 

 

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