核潛艇耐壓殼體鋼材是怎樣生産出來的?

來源:新鄉市天馬工業爐有限公司 發布時間:2019-08-08 15:14 浏覽次數:次

潛艇用鋼材是目前海軍艦艇***高等級的,***連核航母都采用,早年間的“尼米茲級”頭一個批次***是使用了HY80這樣的核潛艇用鋼建造的。

 

潛艇鋼生産是一個複雜的過程,不是我們業界外人士想象的那樣,有煉鋼爐、有軋鋼設備……***能生産出來的,這需要在設備上有巨大的投資,還需要有豐富的冶煉工藝沉澱。

 

潛艇用鋼的冶煉不似水面艦艇用鋼,可以采用轉爐+LH爐外精煉工藝冶煉出來的,冶煉潛艇用鋼的設備基本上是電弧爐和爐外精煉爐雙聯才能完成。

 

為什麼要用電弧爐而不是通常使用的轉爐?因為電是“二次能源”本身沒有雜質,并且電供應穩定,電弧加熱方式産生的發熱值也大大高于氧氣,這樣可以更好的融化鋼水裡的其它需要加入的有色難融金屬。圖片上***是目前普遍使用的電弧爐,采用三相交流式,使用三根石墨電極,由卡頭和齒調控制它在爐内部分的高度……電弧加熱時,電極周圍産生的溫度高達6000度!任何難溶解的金屬都會被融化,這樣才能更好的與鋼水融合,使鋼材合金成分均勻而不至于出現“偏析”這樣的煉鋼缺陷。

 

潛艇鋼冶煉的關鍵設備:鋼包爐外精煉爐,也叫:VOD。是目前大規模生産***鋼材的***設備。

 

鋼水在電弧爐中溫度合适、基本合金成分在限内***可以出鋼,盛在鋼水包内的鋼水還不能直接澆鑄,需要在VOD爐内進行二次冶煉和二次合金化,也***是通常所說的爐外精煉,要将鋼水包穩定的放置在VOD爐内進行真空脫氣和去夾渣作業,***是将鋼水在電弧爐内冶煉過程中出現的有害氣體、氧化夾雜等物去除掉,使鋼水更加純淨,同時還要使用氩氣等“惰性氣體”将鋼水内的夾渣帶到鋼水面上渣面内……這是一個必要的過程,現代潛艇潛深都在300~600米,要承受極大的海水壓力!如果鋼水不純淨勢必會出現:氣泡、夾渣、白點……等冶煉缺陷,這将嚴重的影響後續的闆材/型材生産,有缺陷的鋼材要是用在潛艇上會出現艇毀人亡!

 

潛艇用鋼材大部分都是模鑄生産工藝,而非連鑄生産。也***是說要模鑄成13.1噸的扁鋼錠(闆材用)和8.3噸的方錠(球扁鋼用)模鑄鋼錠在軋制過程前需要反複的開坯工序,這樣闆坯和闆材壓縮比才大,***終的鋼闆内部才會更加緻密!這個道理***和我們吃的面條一樣,機器壓出來的切面,肯定沒有擀面杖擀出來的面條勁道。而且模鑄錠可以進行保溫緩冷,否則會出現鋼錠冷卻溫度不均勻出現拉裂現象,潛艇鋼都是***鋼材,因為拉裂造成了損失将是巨大的。所以,潛艇鋼這類的艦船用***鋼材仍然采用鋼錠摸鑄錠這樣的傳統工藝,雖然費時費力,但是質量有保障。

 

這張照片***是經過“初軋開坯機”軋制出來的闆坯,初軋機的軋輥直徑在1150㎜,隻有這樣粗的軋輥才能碾壓出300~500㎜厚度的大型闆坯。大型“初軋機”是重要的鋼鐵工業生産裝備,沒有它的存在***不能生産***鋼材,而全***可以制造初軋機的***沒有幾個!

 

大型鋼錠被開坯後出來的闆坯,也能馬上***可以軋制成鋼闆的,需要進行精整、定尺工序,為下面的軋制鋼闆工作做準備。圖片上***是通過去除表面氧化層(通常采用噴砂處理)和定尺後的鋼坯,下一步才能進行鋼闆軋制工序。

 

通過上面***簡單、粗略的介紹了潛艇用鋼的冶煉和闆坯生産流程***可以知道,沒有***的鋼鐵冶煉設備根本沒法生産潛艇鋼,而這些設備和基礎設施建設,需要幾百億美元的巨額資金投入和雄厚的科技保障!缺一不可,這根本***是強大的國力支撐,沒有國力支撐***是想生産也沒法!這還僅僅是到了闆坯階段,後續的闆材(型材)軋制、熱處理、超聲波探傷……每一步都需要大量金錢的投入和技術支持。這些事情沒有半個世紀以上的***重工業化時間是根本達不到的!

 

所以,能生産潛艇用鋼的***都是工業化很早的***,再***是我們這樣艱苦奮鬥、不甘人下的***才能生産!

 

有看官會問:花了這麼大的資金投入***為了生産出來潛艇用鋼代價太高昂了吧?!

 

其實,潛艇用鋼冶煉、軋制生産技術和工藝,以至後來的潛艇耐壓殼體的制造工藝,也是現代石化/化肥工業耐壓設備的制造基礎。

 

舉一個實例:印度的耕地面積排名***第二,有150多萬平方公裡,是其國土面積的一半以上,耕地土壤的質量也普遍高于我國,但是印度糧食單産不及我國的一半!***是因為印度是化肥大量進口國,而我國是***上化肥***生産大國和***大化肥出口國。現代化肥的基礎“合成氨”生産,需要在高溫高壓環境下才能完成,而生産“合成氨”的球罐和高壓管道,則完全是潛艇耐壓殼鋼和大口徑炮管鋼生産工藝的衍生技術 ,隻有完全掌握了潛艇耐壓殼鋼生産工藝和大口徑火炮炮管制造工藝,才能制造出來“合成氨”反應設備……而印度在這兩項軍工生産沒有充分的掌握!土地不施肥怎麼可能獲得高産穩産?所以印度每年都要進口大量的化肥。

 

反觀我國,現在食品極大的豐富,這些都是糧食産量提高所帶來的,而軍工生産在這裡起到了隐形的作用!所以,我們***吃的飽、吃的好,也有軍工科技人員的貢獻,我們要感謝他們!


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