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水下幽灵!核潜艇钢材到底有多难生产,为何只

时间:2022-05-29 22:14 点击:66 编辑:邮轮网

世界上海洋的平均速度超过3000多米,而海洋里面的水压很大,每下潜十米就会增加一个大气压,而且是叠加增加的,一个标准大气压强大约是一公斤每平方厘米,海水每下深度增加十米,那么压力就会在上一个压力的基础上再增加一个大气压力,比如说一个潜水艇下潜深度是300米那么就要承受近三十个左右的大气压。

潜水艇作为海底的幽灵,需要潜入比较深的海中躲避探查,下潜越深那么被发现的几率越低,下潜越深那么被击毁的可能性也就越低,所以各国都在研究能够潜入更深海洋的潜水艇,下潜越深隐蔽性就会越强,但是世界上目前最深的军用潜水艇,潜水深度是前苏联创造的1000米深度。

普通潜水艇的下潜深度一般都是在200米到600米之间,少数的潜艇能下潜到超过600米深度的地方,主要是潜艇外壳抗压能力的问题,潜水艇的外壳钢材跟其他的都不一样,潜艇的钢材主要是抗压以及抗腐蚀,世界上能独立生产出来潜艇外壳钢材的国家屈指可数,除了中美俄法英之外,还有德国跟日本等,剩下其他的最多都是半吊子。

抗压钢材的制造工艺其实非常复杂,其实有一种材料抗压性很好,那就是钛合金材料,苏联就使用过钛合金材料制造潜艇外壳,可谓是土豪到了极点,也就是使用这种材料,才创造了军用潜水艇下潜1000米深度的记录,不过这种材料成本太高,就算财大气粗的美国都没有舍得选用,只能另寻他途。

潜艇外壳钢材的合金钢工艺是各国的秘密,锻造工艺也是非常重要,这里都是体现一个国家工业水平的最直观体现,锻造工艺才是重中之重,钢材冶炼出来了要进行锻造,冶炼技术当然也是秘密 基本上不会真正泄漏出去,锻造工艺也是一样的,冶炼出来要锻造成型,然后通过大型卷板机把刚才做成圆筒状再进行焊接。

外壳锻造卷板机,这种只有大型的才能做到潜艇外壳形状锻造一气呵成,只有一气呵成的外壳才能承受更大的水下压力,在在这方面我们国家获得了巨大的突破,以前我们的技术条件限制,导致我们没有办法生产更大的潜艇外壳,锻造不出来大型的潜艇外壳,所以我们的核潜艇水下吨位都是偏小的,现在技术突破了,我们才有信心研发0960超过16000吨排水量的核潜艇,这就是大型锻造工艺技术的突破。

我们的工业水平在世界上也是相当厉害的,我们在技术突破上面都那么难就不要说一些工业基础薄弱的国家,根本弄不出来这些高端大型的东西,锻造技术限制了绝大多数国家制造潜艇的门槛,还有就是钢材冶炼技术,这个也不是一般国家能行的,技术不过关潜艇下水瞬间就会被压扁,所以说这些特殊钢材的冶炼技术跟锻造工艺只有工业强国才可以掌握。

除了以上这几个国家,剩下的一些拥有潜艇技术的,比如说韩国跟印度这些,潜艇外壳钢材其实都是进口的,自己根本没办法掌握这些工艺技术,这也是为什么世界上能独立生产潜艇的国家那么少的原因,能制造大型潜艇外壳的国家也就那么几个,之所以能够在军事上面拥有话语权,军工技术是关键,大型战略核潜艇制造技术才是根本,其他国家外壳都生产不了,更不用说里面其他的比如说核反应堆等技术了,主要是门槛太高了。

答,

核潜艇的钢材的生产的难点在于承压,潜艇入水越深,它所承载力就越大,十米水深的压强是一帕,几百米深的话,潜艇的承压就是几十兆帕。

现在的钢铁承受三十多兆帕的压力是可以的,但是对于一个无缝钢管来说可以做到,就像发射炮弹的炮管,钻探的深井管,以及火电厂的给水管道和蒸气管道。但是对于这些来说就是一个无缝钢管。

而造核潜艇的壳体的钢材,不可能是管材,而是将一块块钢板,通过工艺流程把它变成可以承压的潜艇外壳。这就有难度了。

在钢板变成圆形的时候,是冷压弯机把一块铁板压出需要的弧面,拼接焊接成一个巨大圆筒后组装成潜艇的外壳。

因为潜艇外壳要承压,一般都是这几个方法来解决,提高金属的强大,利用合金外壳,另外一个就是加厚度,现在的焊接技术在保证焊接质量的前提下,最多只能焊接100毫米厚的钢板,美国最新的弗吉尼亚级潜艇,它的钢制外壳厚度只有50到70毫米。

为此,潜艇钢生产不是人们想象的那样,有炼钢炉、有轧钢设备……就能生产出来的,这需要在设备上有巨大的投资,还需要有丰富的冶炼工艺沉淀和人才技术储备。

潜艇用钢的冶炼不似水面舰艇用钢,可以采用转炉+LH炉外精炼工艺冶炼出来的,冶炼潜艇用钢的设备基本上是电弧炉和炉外精炼炉双联才能完成。

电是“二次能源”没有杂质,并且稳定,电弧加热方式产生的发热值高于氧气,这样可以更好的融化钢水里的其它需要加入的有色难融金属。

电弧炉,电弧加热时,电极周围产生的温度高达6000度!任何难溶解的金属都会被融化,这样才能更好的与钢水融合,使钢材合金成分均匀而不至于出现“偏析”这样的炼钢缺陷。

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