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  • 1 # 王司徒軍武百科

    航母理論上用鑄造法制造應該會更好,但上哪去找那麼大的鑄造車間呢?

    航母使用的是軋鋼,軋製均質鋼板,抗衝擊力非常強。現代航母普遍使用HY(High Yield)高屈服度鋼和HSLA(High Strength Low Alloy)高強度低合金鋼。

    美國最新的福特號航母,採用了強度達到795Mpa的HSLA-115鋼,每平方米可承受8噸衝擊,之前的尼米茲級採用的是HSLA-80、HSLA-100的鋼。這都是典型的軋鋼。

    要知道鑄鋼和軋鋼根本是兩個類別的金屬材料加工方式,得到的金屬性狀也是天壤之別,在行業裡通常會劃分為軋鋼廠和鑄鋼廠/車間。世界上最大的軋鋼機是中國鞍鋼的5500毫米特寬厚板軋機,不過為民用船舶也只能製造最高550Mpa的鋼材,航母那種特種鋼需要另外的工藝。

    鑄鋼的優點是可以很容易的加工製作出複雜的性狀以及結構,由於是整體的,所以結構性狀可以根據設計做到非常完美。航母這種需要抗拉力金屬的條件,按理說原則上也應該採用鑄鋼,但是....人類木有那麼大的鑄造能力。你開玩笑呢,長337米寬77米的大件您是指望我用砂模鑄造嗎?有空堆這麼多沙子,還不如到南海里吹個永不沉沒的航母出來。

    實際上,現在鑄造件的問題很大,尤其是超大規模的鑄造,很容易出現材料不均、金屬效能差異、氣孔等問題,就連後期的熱處理也困難,起碼在100年內,是沒法進行這種鑄造的,不光是高風險,耗材也太恐怖。即便能鑄造,萬一失敗一次,也足夠一個國家吃糠咽菜大半年。

    就說鑄模建造吧,得需要多誇張的東西?按照航母的規格,起碼需要一架能控制整個船殼精確起吊進行淬火浸入的裝置,更需要堪比一片大海的淬火油,我算算,福特號航母的滿載排水量是112000噸..這還是漂著的..您大人有大量,饒了這個國家吧!

    對咯,鑄造件剛出來時往往都有缺陷,特別是大型鑄造件,後期還要進行冷卻和熱處理以及補焊。不過...難道那麼大的高溫船殼,讓工人師傅鑽進去上焊條嗎?還有沒有人權!有沒有良知!不要航母沒做成,做出一堆燜爐烤鴨。哦,對了,這麼多補焊的師傅都找不到。

    所以還是別琢磨鑄造了,別說鋼材效能達不到,也完全沒必要。現代傳播技術對鋼板焊接工藝掌握的非常純熟,並且有相應的抗拉力設計與工藝。航母遇到戰鬥,也可以很容易的修補替換船板,否則要是個鑄造件,傷害稍微大點,整個船體就失去了維修價值。

    但未來不一定還會繼續沿用軋鋼船板,鑄造一體成型的優點是巨大的。例如3D列印技術,目前中國的鈦合金鐳射粉末3D印表機已經能列印12平米的構件,且已經大量應用在殲20、殲16、C919以及各種高科技產品上。隨著時代的發展,更大的3D列印技術應用在航母這樣船舶上也不是問題,這才是真正的一體成型技術,某種程度上理解為鋳造法的升級也未嘗不可。

    所以,一切其實都不是問題,最大的問題都是技術的問題,你說對嗎?

  • 2 # 三度武器裝備故事

    原因有兩個

    第一材質問題,航母鋼要求高強度,高韌性,耐海水腐蝕,防磁,耐高溫,耐衝擊。一般航母船體採用的是屈服強度通常為450兆帕和550兆帕,鋼板厚度為22~28毫米。船體的水下部分為了防止魚雷與潛艇導彈的轟擊,採用鋼板厚度達150~203毫米。被製成雙層或三層船體,當第一層鋼板被外力擊穿的時候,還有一到兩層保護層,這樣就增強了航母的抗打擊能力。

    以俄羅斯為例,他們研製的AK系列鎳鉻加鈦合金鋼是世界上屈服強度最高的材料,可抗壓1000MPa,除了用來製造航母,還用來製造需要深潛的核潛艇。這個可以從遼寧號的前身“瓦良格”號身上看出來,前蘇聯未完工的“瓦良格”號航空母艦被中國當廢品從烏克蘭收回來。這條航母在來中國前,就已經好多年沒有進行過防鏽處理了。運來中國後,又在大連放了3年,也一直沒有塗漆,但“瓦良格號”表面基本完好,沒有什麼腐蝕現象。經檢測後發現,“瓦良格”號用的鋼,居然是可以自然抵抗海水腐蝕的,而且,基本是絕磁的,這麼多年了,磁力依然為零!大寫的厲害。

    所以介於這種特殊鋼材的耐高溫等特性目前還沒有一次性澆築成型大型複雜船體的技術。

    第二模具問題,對於一個長達三百多米,有將近於四個足球場的大小了,而且其高度四十米也是相當於一座普通大樓的高度了,在海上看上去就像是一座島嶼一樣的東西去哪弄這麼大的模具,即使有這麼大的模具但是內部複雜的艙室結構也很難鑄造完成。

  • 3 # 諸葛小徹

    鑄造的方法就是按照需要先提前製作好模具,然後再將金屬熔化後灌注進模具內部,透過冷卻之後,得到想要的物件。由於是一次性灌注,一次性成型,在製造成本上有很大的優勢,所以,在工業製造裡面佔據很大的地位。

    既然這一種製造工藝應用這麼廣泛,那對於航空母艦這一種大型的艦艇能不能做到一次性成型呢?在我看來,首先是目前為止做不到,其次就是沒有什麼必要。

    在技術方面,一個航空母艦的外觀體積這麼大,首先是模具的製造,這將會是一個巨大的工程量,目前為止,還沒有出現過這麼大的模具,製造不出來,就不存在製造整個航空母艦了。而且,世界範圍之內,鑄造法最大實現製造的鋼錠是在619噸,而隨隨便便一艘航空母艦其重量至少都是在幾千噸起步了。所以,在技術上就已經通不過了。其次,就算是再技術上得以支援,對於航空母艦這麼大的鑄件其冷卻就是一個大問題。本來鑄造法就存在著製作出來的物品在內部結構方面就存在孔隙多、質量差的缺陷。體積越大的鑄件冷卻的越不穩定,在質量上也就會越差,對於航空母艦這一類艦艇來說,外殼的質量肯定是非常重要的。

    哪怕是上述的技術都得以實現,但是,製作過程中總會出現一些問題。這麼大的鑄件出現瑕疵成了次品的話,經濟損失就很大了。並且,在後期的維修上也不好的解決。所以,製造航空母艦還是不適合使用鑄造法。

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