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國產航母甲板用的什么鋼？

2023-02-08 17:51:19 作者：材料PLUS 來源：材料PLUS 分享至：

眾所周知，我國第一艘國產航母命名為“中國人民解放軍海軍山東艦”，舷號為“17”。那么山東艦建材所用的特種鋼是誰研發生產的？目前世界上能造出特種鋼的國家有幾個呢？

航母用鋼

大型航空母艦的建造需要各種各樣的鋼板，一般的鋼板類型分為三類：船體板，裝甲板和結構板。為了防止轟擊魚雷和潛艇導彈，船體板的水下部分由150~203mm厚板制成，也被制成雙層或三層船體。當外層損壞時，內部船體功能仍將保留并且不會下沉。

結構板主要用于飛機跑道，艙室和船體結構。一般跑道鋼板的厚度為40-50mm。對不平整度的要求很高，否則會影響飛機的質量，并且板越大，越好。焊縫通常會對飛機輪胎造成破壞。

山東艦：特種鋼材寶鋼、鞍鋼制造

航母所用建材是特種鋼，目前能制造這種鋼的只有美國、俄羅斯等4個國家。印度無法實現特種鋼制造，自建航母的鋼材是從俄羅斯購買。那中國目前是否具備這種特種鋼的制造能力呢？首艘國產航母的建材又來自何處？

據日本共同社援引加拿大軍事最新一期《漢和防務評論》的報道，中國自建航空母艦的鋼鐵，是由中國上海的寶鋼制造的特種鋼。中國首個國產航母是在上海長興造船廠制造，之所以選擇在該廠建造，是因為比較方便從寶鋼運輸特種鋼鐵。

寶鋼是1978年中日友好條約結成以后，作為中日經濟合作象征事業建立起來的。作為中國首屈一指的鋼鐵生產廠，寶鋼給軍用船舶提供了諸多鋼材。而寶鋼自從2005年引進新技術以來，目前已經達到了航母使用的高強度鋼材國產化要求。

而目前我國已經研制出性能不輸美國航母鋼材的甲板鋼材，山東艦所采用的特種鋼材由中國鞍鋼集團花費3年時間研發，性能位居全球領先水平。

航空母艦，被稱為“浮動的海上機場”，當之無愧的海上霸主，是一個國家海軍裝備和國防實力的象征。

2012年，我國第一艘航空母艦遼寧艦正式入列中國海軍。2017年，我國第二艘航母正式下水，2019年12月17日入列，我國國產航母的建造，邁入新的篇章。

甲板，是航母艦體結構的關鍵部位，功能和作用十分特殊。飛行甲板不但要承受重達二三十噸的艦載機在起飛和降落過程中產生的強烈沖擊和高摩擦力，還要承受噴氣式飛機高達幾千度的火焰的灼燒。

因性能要求極高，全世界僅有少數幾個國家可以生產真正用于航母建造的甲板用鋼。而我國的鞍鋼集團，就是具備這種能力的企業之一。

每隔一段時間，趙剛就要乘坐高鐵趕到距離鞍山100多公里外的鲅魚圈，跟蹤軍工鋼的生產。

這個2008年建成投產的鋼鐵基地，擁有國內最先進的鋼鐵生產加工設備，更令人矚目的是，被稱為“世界軋機之王”的五米五超寬軋機，就裝配在這里。

這個世界最寬的軋機，擁有世界頂級的軋制能力。高達10萬噸的下壓軋制力，可以軋制寬度5.5米的鋼板，軋制長度可達40米以上。是當之無愧的“軋機之王”。2013年，我國首艘國產航母上的甲板鋼，就是在這里生產下線。

趙剛，鞍鋼集團鋼鐵研究院軍工產品研究所副所長，也是我國首艘國產航母甲板用鋼的研發負責人。

鞍鋼集團鋼鐵研究院軍工產品研究所副所長趙剛：目前我們航母的這種寬長的甲板鋼，在國內來說這是唯一的一個生產基地，我們目前的水平應該能達到世界領先的這樣一個水平。

這樣世界頂級的裝備“利器”，為國產航母超寬甲板鋼的生產提供了保障。然而，盡管具備生產能力，要想真正生產出合格的產品，并不容易。2011年，剛接到航母甲板鋼研制的任務時，趙剛就感到任務的艱巨。

趙剛：實際上是很震驚的，要求我們研制超寬的、超長的、最厚規格的，這樣的甲板用鋼，生產這樣一張長寬板，是我們目前常規生產板子的四塊。

一艘航母的建造，三分之一的工作是進行鋼板的焊接。因此，拼焊飛行甲板的鋼板面積越大，焊縫數量就越少，還能縮短建造周期，提高甲板整體質量。為提高航母的機動性，增加航速，需要減輕船體重量，降低重心，使船體更加平穩，還要有足夠的防彈能力，這就需要高強度高韌性的鋼板進行保障。因為要同時滿足如此多的苛刻要求，所以航母用甲板鋼超過了任何一種軍用艦船的鋼材品質。

趙剛：它的力學性能要求特別特別嚴，它的頭和尾強度偏差，不會超過10兆帕，它所有的-84度沖擊韌性，都是在250焦以上，所以說它的質量非常非常好。

今年30歲的張坤，是鞍鋼鲅魚圈分公司的技術員。2012年，剛剛工作的他就加入趙剛的團隊，參與我國首艘國產航母甲板鋼的研發生產。提起當年的經歷，張坤至今記憶猶新。

鞍鋼集團鲅魚圈分公司技術員張坤：那段時期基本上一個多月，差不多是24小時一直在廠里，從前線到后線各個工序進行跟蹤，每天能睡三、四個小時。

實際上，早在我國首艘國產航母建造之前，我國在對遼寧艦的前身“瓦良格號”進行修復的時候，鞍鋼就已經開始了航母用鋼的研制。

鞍鋼集團鋼鐵研究院軍工所的研究員周丹，從事水面艦船用鋼的研發已經24年。2008年，周丹和她的團隊接到一項特殊的科研任務——研制用于修復我國第一艘航母遼寧艦的前身“瓦良格”號所用的鋼材。

在周丹辦公桌的筆筒里，保存著一塊形狀特殊的鋼板實驗樣，這是周丹進行航母用鋼科研攻關時保留下來的樣品，對稱球扁鋼。

球扁鋼，由球狀的頭部和扁平的腹板組成的特殊型材，一般用做船舶的龍骨和加強筋，是建造大型船舶的關鍵材料。而修復瓦良格號所用的，是形狀特殊的對稱球扁鋼。10年前，我國沒有任何一家鋼鐵企業，具備生產對稱球扁鋼的經驗和條件。周丹他們面臨的是前所未有的挑戰。

邊研發邊生產，經過兩個月的實驗調整，周丹他們終于等來第一批球扁鋼軋制的時間。

鞍鋼集團鋼鐵研究院軍工產品研究所水面艦船研究室主任周丹：現場一看，根本軋不出來，軋一根一量尺寸就不對，然后再試一根，尺寸還不對，在現場待了十幾個小時，就軋了幾根鋼，所以我們當時也挺頭疼，就是感覺這個東西太難了。

由于對稱球扁鋼外形特殊，尺寸差異大，再加上金屬流動和孔型設計的因素，僅軋制成型就十分困難。由于沒有專用的生產線，熱處理的效果也不理想。周丹他們只好把球扁鋼一個根，固定在熱處理架上，防止變形，終于保證了產品的生產。

2009年5月，鞍鋼為遼寧艦修復生產的200噸航母用鋼順利交付。三年后，遼寧艦正式入列中國海軍。

為了這一天，周丹他們投入了無數的艱辛和汗水，與此相伴隨的，還有巨大的生產成本。

周丹：我們用了一年半的時間，完成了我們過去三到五年，才能完成的研發任務，生產了大概10倍的產量，來保這批供貨。

這里是國內最先進的熱連軋板帶生產線。我國首艘國產航母上層結構建筑所用的鋼板，就是在這里生產。

鞍鋼集團熱軋帶鋼廠1780生產線分線值班長張福多：這個相當于這條生產線的心臟部位，它的核心，所有生產產品的指標，80%以上都在這決定。

經驗豐富的張福多，已經在這條生產線上工作了20年。他和操作員們配合默契，一絲不茍。他們的每一步操作，都和最終產品的質量密切相關。

張福多：它這個軍工產品，幾乎都在軋機設計能力的頂線上，所以稍有疏忽就會出生產事故，軍工產品不是說哪一家鋼廠都能生產的，我們軋得很好，能夠符合軍工的標準，我們很自豪。