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建造航母的鋼材和普通鋼材,有什么不同?

航母鋼和普通船舶鋼的生產(chǎn),首先都要通過大型轉(zhuǎn)爐進行冶煉(要求容積150噸以上,這樣才符合大批量生產(chǎn)效率)→通過40分鐘的氧化法冶煉后出鋼,將盛有鋼水的鋼包吊運至“爐后工段”→使用LH爐外精煉工藝再一次凈化鋼水和合金化處理→精煉完畢后,鋼水包被吊運至澆鑄線(工段),這個時候出現(xiàn)了工藝上的差別,航母用鋼材可能會繼續(xù)使用傳統(tǒng)的模鑄錠工藝,而普通船材要進入到“連鑄”。

模鑄錠的好處就是鋼錠在模內(nèi)進行保衛(wèi)緩冷,會使鋼錠內(nèi)在質(zhì)量得到加強、細化鋼的晶粒、防止冷卻不均形成外表和內(nèi)部拉裂,同時提高了開坯后的壓縮比;而“連鑄”工藝則取消了鋼錠的開坯工序,減少了工藝流程(省不少錢)可將需要的鋼坯直接生產(chǎn)出來,但是在質(zhì)量上肯定沒有模鑄錠開坯后的鋼坯好。

不論是模鑄錠鋼坯或者“連鑄”鋼坯(板材坯),最后都有進入到板材軋機,軋制成最后所需要的合格的鋼板→航母用材和普通民船板材所用的軋機上一樣的,不要認為僅航母板材在尺寸上是超寬超長,大型民用船舶超過10萬噸的種類有都是,ULCC(30萬噸超級油輪)、VLCC(20萬噸超級油輪)所使用的鋼板和球扁鋼(船的“肋骨”)尺寸要比航母大得多,也必須使用5500㎜軋輥長度的“寬厚板軋機”去軋制!當(dāng)鋼板軋制完成后要進行熱處理工藝,以提高鋼板的各種性能→再經(jīng)過超聲波探傷的檢查工作后,做鋼板定尺,最后包裝出廠。

通過上面很簡單的介紹生產(chǎn)流程后,就會知道航母用鋼材和民船用鋼材在生產(chǎn)工藝流程上幾乎沒有差別,只是在一些工藝細節(jié)上略微不同罷了。當(dāng)然航母用材需要更加耐腐、抗沖擊性能(每個批次都需要做U型缺口打擊實驗)、抗拉性能……性能都要大大超過民用船舶鋼材。

(“福特級”航母進行模塊安裝工序,所有的模塊都要進行焊接)

另外,不要想象航母鋼材里面有什么稀有金屬和非常高的合金含量,要是那樣的話會給前面所講的那些工序帶了非常大的麻煩!因為含合金量越高會造成化學(xué)成分不容易掌握,冶煉工序非常容易“出限”(超過規(guī)定的化學(xué)成分限制)和鋼材內(nèi)部金屬“偏析”的問題,要在這樣整個一爐子鋼水就報廢了!還有就是合金含量高給后續(xù)的鋼板加工,特別是焊接帶來極大的困難!從理論上來說,焊接工藝就是在兩塊鋼板之間的焊縫上進行一次重新冶煉熔合的過程,由于各種金屬的熔點不同要想焊縫的強度等同母材是非常不容易的事情,而金屬成分越復(fù)雜就越容易造成焊接失。∷,航母鋼材除了適當(dāng)適量的合金成分之外,化學(xué)成分并不很復(fù)雜。

(正在室內(nèi)船臺進行模塊焊接工作的英國“女王級”航母。)

航母的建造是一個非常復(fù)雜的工程,這需要統(tǒng)籌兼顧,每一個系統(tǒng)和學(xué)科(部門)都要相互照顧和妥協(xié)、折中,拿出一個最佳方案才能進行施工,否則各自為政到了最后航母也就建不成了。


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