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青島平度鍋爐廠,青島平度鍋爐廠電話
2024-04-18 12:33:09 鍋爐 0人已圍觀
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國產航母的特種鋼到底有多難做?
我國當年買回俄羅斯的“瓦良格”號,一直在大連海港呆著,好幾年沒有動靜,原因是什么?原來就是我國沒有航母鋼材,連“瓦良格”號修都修不了。據說,“瓦良格”號剛拖來時就想修,當時大連造船廠和海軍的人對“瓦良格”號進行了檢查,結果發現,俄國人的造船水平比國內高得多。其中僅“瓦良格”號用的鋼板,中國就根本沒有。
我們國內的軍艦用鋼也是抗海水腐蝕的,但是性能一般,所以必須要刷防銹漆。一般軍艦,每三四年就要進船塢進行艦艇底部附著物,并重新刷防銹漆的大修。否則,海水對軍艦底部的腐蝕,會嚴重影響艦艇的防護能力。而“瓦良格”號用的是俄羅斯的軍艦特殊鋼,在運到中國之前,已經好多年沒有進行過防銹處理了,但是通過國內檢查后發現,“瓦良格”號用的鋼,可以自然抵抗海水腐蝕,所以“瓦良格”號外表面狀態很好,中國拉來后,一直沒有涂裝,就在碼頭那里裸放著。一般重要軍艦都是無磁的,即可以防止磁性水雷或者通過磁力探測到軍艦。但地球自身是有磁場的,即使用低磁鋼打造起來的軍艦,在航行幾年后,受地球磁場同化,軍艦的鋼鐵也會帶上磁力,所以一般三四年后,軍艦要回船塢進行逆向消磁。而“瓦良格”號用的鋼可以說是絕磁的,其從建造到運回中國,足足將近15年,到中國經過重新檢測,磁力依然為零。當時一個接觸“瓦良格”號的專家曾感嘆說:“俄羅斯還是厲害,主要人家基礎好,蘇聯留下的家底,中國就是追上20年,也很難全面超越啊,尤其是基礎工業水平,嚴重制約了軍事設備的發展。”
“瓦良格”號運到大連后,大連造船廠立刻對其進行試修復。首先發現的問題是,我們國家的鋼板根本不行,比人家差了很多,用我們的鋼板進行焊接,發現連接處強度根本不夠,即使勉強修復,對“瓦良格”號整體防護性能也造成了很大的下降。所以,從2000年起,我國開始與俄羅斯談判,要引進俄羅斯的軍用特殊鋼生產技術。但是俄羅斯要價很高,條件也比較苛刻,光談判,就談了很長時間。技術引進后,國內組織技術進行生產。國內最先進的特殊鋼生產基地是撫順特鋼公司(日本人1937年建的),中國的核潛艇,火箭,沈飛的飛機發動機,用的鋼基本都是撫順特鋼造的。
但當時撫順特鋼進行國企改革,工人下崗很多,除了幾個軍品生產車間,幾乎處于半停產狀態。后來,遼寧省用效益較好的大連鋼廠聯合撫順特鋼組建了東北特鋼集團(還上市了),由大連鋼廠出錢,撫順特鋼出技術,在大連建了一個生產這種俄羅斯軍用特殊鋼的生產基地,花了十幾個億,并且每年還要給俄羅斯交很多專利費。
我國軍事領域大量使用的鋼材是907A、945和921A鋼,是我國“十五”重點技術攻關項目。1985年以來,我國艦船材料研究部門和有關鋼廠相繼研制了屈服強度達390兆帕的907A鋼、屈服強度為440兆帕的耐蝕高韌性含鎳鉻的945鋼和屈服度達590兆帕的921A鋼。現在中國生產出來的A710鋼,和美國目前使用的高強度HSLA-80鋼在生產工藝方面有點類似。鞍鋼鋼鐵研究所對還對美國最新型的HSLA-100特種鋼的生產、金相組織和性能進行了試驗研究和初步探討,發現這種鋼在我國現有條件下進行生產是可行的。中國的航母用鋼問題,在近年來才有突破性的進展。日本共同社于2009年7月19日援引加拿大權威軍事雜志《漢和防務評論》的文章說,中國即將開始建造的航空母艦的鋼鐵,是由中國上海寶鋼制造的特種鋼,而寶鋼公司建立時,日本曾經出資并提供技術。
《漢和防務評論》曾指出,中國首個國產航母將會在上海長興造船廠制造,之所以選在該廠建造,是因為比較方便從寶鋼運輸特種鋼鐵。寶鋼是1978年《中日友好條約》結成以后,作為中日經濟合作象征事業建立起來的。日本方面用政府開發援助(ODA)提供資金,技術由是新日鐵提供。現在,寶鋼作為中國首屈一指的鋼鐵生產廠,給軍用船舶提供了很多鋼材。《漢和防務評論》說,中國寶鋼自從2005年引進新技術以來,已經達到了航母使用的高強度鋼材國產化要求。航母的建造,除了需要特種鋼之外,還需要大型的特寬厚鋼板軋機。在軍用造船領域,寬厚鋼板是一個無法回避的問題,航母尤其如此。以美國“尼米茲”級航母為例,其飛行甲板面積達18200平方米,相當于3個足球場,由50毫米厚的HSLA-80鋼板和復合裝甲材料組成。飛行甲板既要承受戰機起降時的強大沖擊力和火焰灼燒,又要有足夠的防彈能力,因此必須要用大尺寸鋼板,以減少焊縫增加強度。若想制造出航空母艦用的寬厚鋼板,需要5000毫米以上的現代化特寬厚鋼板軋機,而這種軋機,設備噸位達7萬多噸,廠房面積達20萬平方米,投資達60多億元,建設期需要6年以上
有這么一個傳言的故事:2020年,美國披露鋼材數據造假之后,尤其是造假30多年,咱們某大廠幾位退休科研老專家坐不住了,氣得砸了東西···
主要是長期HY-80合金鋼就是咱們科研公關的主要內容,這種合金鋼更多用于潛艇的制造。
這批專家就是專門攻克這種合金鋼的,一開始連其30%的強度都達不到,經過很多年科研公關,折騰到50%····
本來已經是很大的進步了,但是這表彰會開的不是滋味····美國在前面;
后來經過近十年折騰,達到了80%的水平,然后無論如何也無法提升。
這群“鋼鐵直男”從沒懷疑美國鋼材數據有問題,美國科技那么牛逼,怎么造假····
一直就這樣退休,遺憾的把研究交給新人,但是其實50%已經都達到了深海潛艇的水平,80%更是滿足深潛器的使用標準···
但是表彰會,總是有美國參數壓的····
美國鋼材造假新聞爆出后,這群老專家們,跑上單位,讓單位重新開了一場表彰會·····
特種鋼其實是在碳素鋼中按照比例加入不同的合金元素,使其達到自己想要的特性,這就是特種鋼,特種鋼的用途很廣,從橋梁,核反應堆冷卻到航母都有他的身影,根據不同的需要來制造不同特性的特種鋼。
航母所使用的特種鋼也有許多種,因為航母每個部位所需要的特種鋼特性是不一樣的,比如航母在海水中航行的交通工具,它的船體必須要有很強的耐腐蝕性,當然涂裝是一方面,其本身的耐腐蝕能力也是一方面,另外,像航母甲板,必須要有足夠的耐熱性,因為飛機在起飛的時候會噴出高溫火焰,因此在這部分的特種鋼特性是耐熱性要高,6鉬鋼由于還有很高的鉬,所以耐腐蝕性,耐高溫能力很強。
在艦載機起飛和降落的過程中,艦船也要承載很大的沖擊力和壓力,而且他還需要有抵抗爆炸的能力。
除了這些,船體本身不是一個平面,因此他還需要有一定的曲服度才能加工成船,而這種金屬材料需要有0.2%的殘余變形應力值極限,如果大于極限的外力作用會使零件永久失效,無法修復,因此特種鋼的技術掌握非常復雜。
航母的體積很大,因此需要的鋼板面積也大,它必須達到長40米,寬5.5米的要求,焊接縫越少越好,以免因為焊接縫過多而造成地面凹凸不平的隱患,而直接鍛造大面積的特種鋼也是一個很大的挑戰,全世界有能力制造特種鋼的國家屈指可數,當年我國從烏克蘭購買了瓦良格號,歷盡千辛萬苦帶回國之后,整個航母已經是銹跡斑斑,對他的改造也因為特種鋼的原因而推遲了五年,后來在鞍鋼集團上下團結努力的基礎上用最短的時間克服了特種鋼的難題,遼寧號70%的鋼都是由鞍鋼提供。
我國現在不僅僅已經不需要依靠外國技術制造特種鋼,而且還研發出了可以抵抗兩千兩百兆壓強的超級鋼,這種鋼的制作要求,第一特種鋼要更高,比如他需要有五倍以上的壓力進行壓軋,然后迅速冷卻控制溫度才能夠形成這種鋼,結構組織很細膩,不容易變形,強度特別高韌性也好。
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