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火炮炮管是怎么生产出来的?

火炮,曾被称为“战争之神”,在战争中发挥的作用不可低估,尤其是在万恶的美帝国主义及其伪军仆从棒子的间歇性骚扰下,伟大的“白头山血统”子孙们不畏骚扰,万门火炮早已一字排开,咬牙切齿的发誓要把棒子的老巢打成一片火海,要让敌人及其走狗在他们的笑声中不停颤抖。



炮管在火炮结构中是重中之重,火炮的战斗性能-杀伤力是由炮管体现出来的。


火炮射击时,炮管受到温度高达3000℃的火药燃气强瞬态周期性热冲击,炮管内膛温度高达1000K(T(K)=t(c)+273.15),高温不仅会严重烧蚀炮管,还会引起炮管变形.


除此以外,发射时火炮炮膛内壁需承受高达800兆帕的压强。耐高温、耐高压、耐摩擦、耐腐蚀,并具有足够的强度和韧性是炮管生产的重点。


炮管材料的选择


古代的火炮通常由青铜(或黄铜)和铸铁制成,但由于当时冶炼技术所限,炮管无法承受持续射击,隔一段时间就需休息以冷却,如1894年7月25日爆发的甲午海战(至今已123年,此时想起两个著名历史人物:邓世昌大人、明治天皇),清军每小时平均只能发射8发,每天通常不超过100发,且铁炮在射击600发,铜炮约100发后,就已不太堪用。


现代火炮炮管材料常以中碳镍铬钼钒系合金钢为主,适当添加少量的微量元素如钒做改性。如大名鼎鼎的德国莱茵金属公司,炮身管金属材料采用的牌号是PCrNi3NoV。国内最早采用的火炮合金结构钢是PCrNiMoV。

炮管材料化学成份机械性能.jpg

炮管材料化学成份机械性能.jpg

为保证钢的淬透性和改善钢的低温性能,有时也添加较高的Ni元素,或降低C含量来提高钢的韧性。


炮管的冶炼


随着19世纪后半期转炉炼钢法的发明,火炮开始采用大型铸钢炮身。由于炮管本身对材料的极高要求,这对钢材的精炼提出超乎寻常的要求,即炼钢冶炼结束成毛坯后,如何将钢材中残留的硫、磷等对强度和韧性有害的元素去除到符合性能使用要求,是一重点难题。


20世纪40年代,美国人霍普金斯(R.K.Hopkins)首先提出电渣冶金原理,到一九五八年,乌克兰德聂泊尔特钢厂建成了世界第一台0.5吨工业电渣炉,使电渣冶金进入了工业化生产进程,到如今电渣技术已得到高速发展。炮管钢原始的钢水经过精炼、铸锭后,完成的毛坯再经电渣重熔冶炼可使钢的纯净度更高。


09年8月15日正式投产的450吨电渣重熔炉是目前世界上最大的电渣炉,是上海重型机器厂有限公司自主设计、自行制造和拥有完全自主知识产权的设备。


炮管的锻造


电渣重熔后,对毛坯进行锻造,按图纸和规格锻造成符合要求的锻造毛坯。


炮管的加工


炮管经锻造成型后,接着进行管内膛的加工成型,加工方法是先用一种配用超长钻头的大型钻床钻出一个孔,接着到锤床上将这个孔逐步锤削成型。


这属于加工难度很大的“深孔加工”,在深孔加工过程中,操作者无法直接观察切削等过程,同时还需保证加工要达到很高的精确度,而且细长的管件在加工过程中也易发生弯曲变形。故加工难度极大。


由于身管的内膛加工质量与整门火炮的射击精度、寿命、安全等密切相关.因此对加工后的尺寸公差、弯曲度、粗糙度等方面要求极高。粗加工完成后,还要对炮管身进行必要的一些工艺处理,如镀铬,表面处理、热处理、无损探伤等等,最后装备好再进行试验、改进。


炮管的生产从材料设计开始到最后加工定型变成成品,所经历的过程复杂而又精细,在这里,由衷震撼伟大的日耳曼名族的智慧和先进,尤其是在锻造和精加工方面是真正始终走在世界工业进步的前沿。



二战著名炮神——“古斯塔夫”列车炮


800毫米的“古斯塔夫”列车炮。 炮管长达32米,火炮在战斗状态的全长达53米,高12米,全重1488吨,每一枚穿甲弹重7.1吨,一枚高爆弹重4.8吨,推进燃料在1.8吨到2吨,射程28-60公里,发射速度:14发/天。


“古斯塔夫”列车炮在二战时期可以说是毁灭性的武器,一发炮弹可以穿透30米深的防御工事,地面上爆炸可以炸出4个足球场大的弹坑,但当年的战神,在如今的导弹面前,已经没有任何优势。


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