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  • 1 # 皇家橡樹1972

    圖片上是美國海軍的兩種航母用鋼材的牌號,其中HSLA–80是“尼米茲級”核航母的用材,大概相當於核潛艇耐壓殼體用的HY–80鋼;而HSLA–100則是目前“福特級”核航母所用的鋼材,與潛艇的HY–100鋼相似(凡是可以生產潛艇耐壓殼體鋼的國家,理論上都能生產航母用鋼)。從化學成分來看倆牌號屬低碳中等合金含量的鋼材,裡面有一點:鎳(Ni)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、銅(Cu)、鈮(Nb),總合金含量不如18–8型奧氏體不鏽鋼。這個是老國標牌號的16Mn低合金高強度鋼(用途很廣泛,大量的民用船舶都使用它)的化學成分表,可以看到比航母用鋼材的合金含量少了很多。

    航母鋼和普通船舶鋼的生產,首先都要透過大型轉爐進行冶煉(要求容積150噸以上,這樣才符合大批次生產效率)→透過40分鐘的氧化法冶煉後出鋼,將盛有鋼水的鋼包吊運至“爐後工段”→使用LH爐外精煉工藝再一次淨化鋼水和合金化處理→精煉完畢後,鋼水包被吊運至澆鑄線 (工段),這個時候出現了工藝上的差別,航母用鋼材可能會繼續使用傳統的模鑄錠工藝,而普通船材要進入到“連鑄”……模鑄錠的好處就是鋼錠在模內進行保衛緩冷,會使鋼錠內在質量得到加強、細化鋼的晶粒、防止冷卻不均形成外表和內部拉裂,同時提高了開坯後的壓縮比;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出來,但是在質量上肯定沒有模鑄錠開坯後的鋼坯好。

    不論是模鑄錠鋼坯或者“連鑄”鋼坯(板材坯),最後都有進入到板材軋機,軋製成最後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”)尺寸要比航母大的多,也必須使用5500㎜軋輥長度的“寬厚板軋機”去軋製!當鋼板軋製完成後要進行熱處理工藝,以提高鋼板的各種效能→再經過超聲波探傷的檢查工作後,做鋼板定尺,最後包裝出廠。

    透過上面很簡單的介紹生產流程後,就會知道航母用鋼材和民船用鋼材在生產工藝流程上幾乎沒有差別,只是在一些工藝細節上略微不同罷了。當然航母用材需要更加耐腐、抗衝擊性能(每個批次都需要做U型缺口打擊實驗)、抗拉效能……效能都要大大超過民用船舶鋼材。“福特級”航母進行模組安裝工序,所有的模組都要進行焊接。

    另外,不要想象航母鋼材裡面有什麼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成分不容易掌握,冶煉工序非常容易“出限”(超過規定的化學成分限制)和鋼材內部金屬“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後續的鋼板加工,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,由於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,而金屬成分越複雜就越容易造成焊接失敗!所以,航母鋼材除了適當適量的合金成分之外,化學成分並不很複雜。正在室內船臺進行模組焊接工作的英國“女王級”航母。

    航母的建造是一個非常複雜的工程,這需要統籌兼顧,每一個系統和學科(部門)都要相互照顧和妥協、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後航母也就建不成了。

  • 2 # 航空視界

    航空母艦不是從頭到尾只用號一種鋼材,因為航空母艦也不是全部由鋼材建造的。實際上航空母艦上用的鋼材中就是普通的材料,只是說有些部位有特殊需求就採用特殊的鋼材。這和機汽車廠生產汽車一樣,車架的材料和引擎蓋的的材料牌號是不一樣的,雖然說都是鋼材。

    要說航空母艦的一些特殊的鋼材是會有特殊性,包括抗拉強度,另外還有其中的元素比例等。航空母艦的材料需要滿足使用50年以上,所以對船體材料是有要求的,包括耐腐蝕性等。

    航空母艦的建造是一個複雜的過程,其中材料也是來自不同的廠家,對於材料來說有不同的牌號,譬如鋼材就是以屈服強度來定義,同時對於材料的其他物理特性也有規定。不同的廠家生產的相同牌號的鋼材會有差異,但是都需要符合標準。

    對於鋼材來說不同爐號不同批次的材料是有區別的,這些鋼材就是來自於與民用鋼材同一個工廠。只是其要求不同而已,並不會為這些鋼材而建立新的生產設施。

  • 3 # 諸葛小徹

    21世紀的國際上,擁有一支航母編隊是一個很了不起的事情,不光能提高軍隊的遠端打擊能力,對周邊國家起到一個很好的威懾作用,而且還能夠增強自己的國際地位,同時建造一支航母編隊更是強大國力的證明。而航母所使用的鋼材和普通的鋼有什麼不一樣?差別大著呢,航母的材料,有著如此的玄機。

    玩航母,首先一個是拼技術,沒技術,比如說中東土豪,給他們再多錢,他們也玩不了,畢竟,金錢可以買來先進的武器,但是買不來強大的軍隊,別的國家也不會輕易把國之重器拿來交易。畢竟金錢買不來這種要命的東西。

    因為,在軍艦建造中,雖然說,各種裝置和模組都可以從外國買到,但是好東西要麼是帶著各種使用要求的天價,要麼只能自己研究出來,而且買回來了還不一定能夠用,還需要在整合方面有著自己的硬實力,要不然,就算開出天價買到了全世界最先進的模組,安裝到戰艦上各種故障接連不斷,開出去不用幾天就徹底趴窩,那顯然就是能力方面的問題了。

    從用鋼量來說,“戴高樂”航母也不過消耗了幾萬噸鋼,但這個專案的難度和花銷就是幾乎讓整個法國顏面掃地。 其次,軍艦建造中即使是那個不太顯眼的船體建造,也比普通民用船舶的建造難度大得多,要求高得多。一般民用船舶用鋼材的屈服強度只有200一300兆帕,驅逐艦所用的就要達到500一600兆帕,而航母和潛艇用的HY-100級別的特種合金鋼則達到690兆帕,鋼硬了其加工和焊接的技術也自然有很大的不同,要求高得多。中國在90年代初自行設計建造新一代驅逐艦時,在建造技術上也是進行了大量的技術攻關的。

    正因如此,中國從烏克蘭買入的1985年12月開始建造,1988年12月下水,到現在差不多也已經是在水裡泡了30年的瓦良格號航母實際狀態還是很不錯的。也許30年對一艘戰艦來說,差不多也該退役了。可是遼寧艦才真正入役5年,它還很年輕。之所以這樣說,是因為遼寧艦裡面的裝置都是新的,也就是說,從2012年服役開始,它的雷達,艦載機,通訊裝置等等一系列東西都是新的,5年而已。

    很多人擔心的點其實就是艦體結構,即它的鋼板還結實嗎?這個大可不必擔心,軍艦所用鋼材,不同於普通鋼材,它的耐腐蝕性和剛性都很高。不信你看,美國海軍的美國號航母退役了,經受25天的狂轟濫炸才沉入海底。

  • 4 # 浴火

    航母用鋼是所有鋼材中頂級用鋼!

    世界航母用鋼標準,都是以美國航母使用的高強度結構用鋼為基礎發展而來的,美國航母從最後的HTS鋼,然後到HY鋼,到現在的HSLA鋼,鋼材的屈服強度從352MPa到903MPa一共5個等級,常用的包括了HSLA-65、HSLA-80、HSLA-100和HSLA-115品種,而HSLA-115號鋼是應用到現在正在測試的“福特”級核動力航母身上,這也算是世界上最為先進的鋼材。

    (美軍海軍金屬加工中心的PPT 展示的HSLA-115鋼材)

    航母用鋼和普通民用鋼材有何區別呢?兩者最大的區別就應該是應用的地方和強度不同,航母用鋼是鋼中的淨化,比如世界航母用鋼標準,都是以美國航母使用的高強度結構用鋼為基礎發展而來的,美國航母從最後的HTS鋼,然後到HY鋼,到現在的HSLA鋼,鋼材的屈服強度從352MPa到903MPa一共5個等級,常用的包括了HSLA-65、HSLA-80、HSLA-100和HSLA-115品種,而HSLA鋼是高強度低合金鋼,這種鋼工藝效能好,並且具備良好的焊接效能。並且可以減低航母重量,並且提高結構損壞後的抗損能力。

    相比普通民用鋼材,航母的HSLA系列鋼材碳都很低,這保證了HSLA鋼材具備了高強度的屈服度水平和優異的抗氧化能力,特別是仿製開裂,而一般的鋼材這些都是大問題,普通鋼材如果不保養好,經常或被氧化,生鏽,而航母用鋼,100年不動,仍然鋼面亮澤。HSLA,比起早前的航母用鋼相比,還提高了防彈效果,提高了鋼材的耐磨性,提高了高淬透性,並且焊接成本大幅度降低,比HY鋼材降低50%以上。

    從美國最先進的航母鋼材來看,美國海軍一直十分重視核動力航母建設,特別是航母的主體結構,鋼結構。美國海軍強勢開發出十分堅固和韌性的航母用鋼,在一定程度上提升了航母效能。

  • 5 # engihacker

    航母用的鋼有分三類的。優質特種鋼,普通鋼,合金鋼。鎳鉻鉬錳鎢釩硼鋁鈦合金元素的鋼。低碳合金,高碳合金等。機械效能:強度,剛度,硬度,耐高溫。防腐蝕表面處理,表面塗層,鍍鉻,鎘~強度大於~2200兆帕。

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