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1. 核潜艇耐压壳体钢材是怎样生产出来的？

核潜艇耐压壳体钢材是怎样生产出来的？

兔哥回答；核潜艇是水下兵器，靠海水的掩护悄悄地接近目标，对目标进行狙杀，核潜艇***用了核能做为动力，可以在水下长航时隐蔽航行，减少了因浮出水面而暴露目标的危险。潜艇在水下航行，由于水的密度是空气的800倍，而且水具有不可压缩性的特征，所以潜艇需要承受巨大的海水挤压力。并且随着潜入的深度潜艇所承受的压强越来越大。

目前，常规潜艇所承受的潜水深度通常为300～400米左右。核潜艇通常能达到400～600米，这是可承受的安全深度。如果超过潜艇所能承受的极限潜深，巨大的海水压力就能把潜艇压扁压碎。而潜艇越是潜的深就越安全，而目前的反潜武器并不能对于深度千米以上的深度进行攻击，700米就很困难了。所以如果潜艇能够潜的够深就可以畅通无阻了。这也是潜艇都在极力增加潜入深度的原因。然而，想潜的深可不是说做到就能做到了，对于潜艇的主要材料，潜艇的壳体钢板的加工制造是一个考验。潜艇用的钢板常规潜艇通常在500兆帕左右，而核潜艇的钢板的屈服强度在600兆帕以上，目前的潜艇用钢的屈服强度达到了1000兆帕级别。

核潜艇钢板的性能特点；核潜艇用钢除了上文兔哥阐述的屈服强度要求，就是钢板必须能适合海水环境的影响，海水的水温变化非常大，不但受季节变化，也受深浅度变化。海水的温度变化值在+49°C~–34°C之间。热涨冷缩是钢铁的特性，核潜艇用钢必须要克服这种特性，变化越小越好。核潜艇长期在水下，深浅往来频繁，受压不等，即要求有高硬度，又要求有韧性，而硬度和韧性历来就是一个矛盾体。而且潜艇有几十年的服役期，这就要求潜艇的钢材有很强的抗疲劳性能。同样要耐海水的腐蚀。另外，钢材在好也必须能加工成型，所以，还要有可加工性。从以上几点也可以看出，一艘核潜艇的钢材的性能要求多苛刻了。

核潜艇用钢板的加工；由按金属配料铸造的钢坯加工而来，加工中通常***用轧钢工艺，反复轧制，和制造炮管差不多，不同之处在于核潜艇的钢板要求是平整的，钢板的好坏决定了潜艇造好后的结构强度，因此，其工艺是严格保密的。不过我们从对钢板的要求可以窥其一斑。

核潜艇壳体的制造；核潜艇的壳体首先是选用高屈服强度的合金钢材，这种钢板的屈服强度值代表着该国的钢铁制造强国的能力，配方是严格保密的，属于一个国家的战略资产。核潜艇的钢材的好坏决定了潜艇的下潜深度，和壳体直径的大小。钢板并不能直接用来焊接，而是必须要进行卷压成型，然后焊接成一圈圈的一定长度的分段，每个分段都经过滚轧，这样强度就更高。然后把这些小段的圆筒在焊接在一起，形成大的分段。最后在把这些大的分段接合在一起，也叫总装。这样一艘核潜艇的耐压壳体就造好了。造好后才能钻出鱼雷发射管安装口，导弹安装口等等开口。

当然以上只是从表面阐述核潜艇材料的和建造核潜艇的难度，而这还只是整个核潜艇建造的一部分而已。但不能否认，核潜艇的钢材的好坏对于核潜艇的潜水深浅有着直接的影响，也是决定核潜艇生存能力的关键因素。

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潜艇钢生产是一个复杂的过程，不是我们业界外人士想象的那样，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。

潜艇用钢的冶炼不似水面舰艇用钢，可以***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。

为什么要用电弧炉而不是通常使用的转炉？因为电是“二次能源”本身没有杂质，并且电供应稳定，电弧加热方式产生的发热值也大大高于氧气，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。图片上就是目前普遍使用的电弧炉，***用三相交流式，使用三根石墨电极，由卡头和齿调控制它在炉内部分的高度……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。

潜艇钢冶炼的关键设备：钢包炉外精炼炉，也叫：VOD。是目前大规模生产高档钢材的先进设备。

钢水在电弧炉中温度合适、基本合金成分在限内就可以出钢，盛在钢水包内的钢水还不能直接浇铸，需要在VOD炉内进行二次冶炼和二次合金化，也就是通常所说的炉外精炼，要将钢水包稳定的放置在VOD炉内进行真空脱气和去夹渣作业，就是将钢水在电弧炉内冶炼过程中出现的有害气体、氧化夹杂等物去除掉，使钢水更加纯净，同时还要使用氩气等“惰性气体”将钢水内的夹渣带到钢水面上渣面内……这是一个必要的过程，现代潜艇潜深都在300～600米，要承受极大的海水压力！如果钢水不纯净势必会出现：气泡、夹渣、白点……等冶炼缺陷，这将严重的影响后续的板材/型材生产，有缺陷的钢材要是用在潜艇上会出现艇毁人亡！

潜艇用钢材大部分都是模铸生产工艺，而非连铸生产。也就是说要模铸成13.1吨的扁钢锭（板材用）和8.3吨的方锭（球扁钢用）模铸钢锭在轧制过程前需要反复的开坯工序，这样板坯和板材压缩比才大，最终的钢板内部才会更加致密！这个道理就和我们吃的面条一样，机器压出来的切面，肯定没有擀面杖擀出来的面条劲道。而且模铸锭可以进行保温缓冷，否则会出现钢锭冷却温度不均匀出现拉裂现象，潜艇钢都是高档钢材，因为拉裂造成了损失将是巨大的。

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