2002年3月3日,“瓦良格”號航空母艦在多艘護衛艦的陪同下,順利抵達中國大連港。 這標誌著中國航母工業有了新的起點。 從“瓦良格”號到“遼寧”號正式入駐中國海軍,歷經了11年的艱苦奮鬥。
“瓦良格”號原本是蘇聯時代建造的一艘未完工的航空母艦,後來隨著蘇聯解體,航母成為烏克蘭的財產。 由於資金短缺,烏克蘭決定**這艘航空母艦。 經過一番談判,中國以2000萬美元的價格從烏克蘭購買了這艘航母及其設計圖紙,這對中國自主發展航母具有重要意義。
然而,當“瓦良格”號抵達中國時,它立即面臨著乙個巨大的挑戰:經過長時間的海水侵蝕和缺乏維護,航母的鋼材已經出現嚴重的鏽蝕和老化。 當時中國還沒有能力生產這種特殊鋼,那麼生產這種鋼有多難呢? 中國能否突破國際壟斷,掌握航母用鋼生產技術?
“瓦良格”號原本是蘇聯設計的航空母艦,蘇聯解體後由於財政問題而無法完工。 這艘航空母艦在高鹽度海水中浸泡了8年,缺乏必要的保養和維護。 儘管表面生鏽和碎屑,但工程師們驚喜地發現,由於採用了高強度鎳鉻合金鋼,航空母艦的鋼板仍然堅固耐用。
面對改造瓦良格河的緊迫任務,中國必須解決缺乏合適鋼材的問題。 這一過程不僅考驗了中國的技術創新能力,也是中國自主航母發展的重大挑戰和機遇。
在“瓦良格”號的改造過程中,雖然航母的鋼板基本還能使用,但維修和加固是必要的步驟,這項繁重的任務最終被委託給了鞍鋼集團。 鞍鋼作為中國鋼鐵行業的龍頭企業,為國產航母的建造做出了特別重大的貢獻,提供了大量的特種鋼。
修復中使用了一種稱為“對稱扁平球鋼”的特殊鋼,它與傳統鋼的形狀不同,因為它兩端是球形的,中間是扁平的,具有獨特的結構特性。
在接到生產對稱扁平鋼的訂單之前,包括鞍鋼股份有限公司在內的國內沒有一家鋼鐵企業沒有生產這種特殊鋼的經驗,這對鞍鋼集團來說是乙個新的挑戰。 鞍鋼採取了產品開發和生產並存的策略,僅僅兩個月後就開始了生產實驗。
然而,生產過程具有挑戰性,工程師們面臨著與傳統鋼鐵生產截然不同的技術挑戰,即如何利用現有的軋機裝置生產符合規格的對稱扁平球鋼。 這不僅是生產的技術問題,也是生產效率的顯著提高——在嘗試之初,由於技術困難,單日產量極低。
生產對稱扁平球鋼的難點在於其獨特的設計和形狀要求,普通軋制技術難以達到精確的形狀和尺寸要求,缺乏專門為該類鋼設計的生產線,這些都導致了生產過程的複雜性和效率低下。
在探索航母建造的關鍵材料方面,特別是高強度低合金(HSLA)系列鋼,美國在20世紀80年代取得了突破,並成功研製了該系列鋼。 HSLA-80鋼的效能超越了以前廣泛使用的HY-80,HSLA-100的屈服強度達到690兆帕,可與HY-100相媲美,標誌著生產出屈服強度至少為690兆帕的世界級特種鋼。
基於這些先進績效指標的設定,我國選擇鞍鋼集團(簡稱鞍鋼集團)承擔生產航母專用鋼的重任。 2011年,鞍鋼被正式指派製造航母甲板鋼板,這項任務給鞍鋼帶來了前所未有的挑戰。 國家要求的甲板鋼規格遠遠超過鞍鋼常規生產的鋼板尺寸,幾乎達到了鞍鋼產能的極限。 對這種大型鋼板的需求主要是為了適應航母甲板的寬面積,減少焊接工作量。
航空母艦的甲板通常大於150000平方公尺,大規模焊接工作不僅費時而且技術要求高,焊接工時佔航母建造總工時的三分之一。 因此,使用較大的鋼板可以有效減少焊接工作量,從而縮短工期。
為滿足這一需求,鞍鋼採取積極措施,引進了全球產能最大的5公尺5超寬軋機。 該軋鋼廠以其驚人的760多噸重量和超過10萬個零件的複雜結構,贏得了“世界軋鋼機之王”的美譽,為鞍鋼生產超大型鋼板以滿足航母建造需求提供了有力支撐。
儘管已經引進了最先進的軋機裝置,但將其轉化為高質量鋼材的實際生產過程仍然具有挑戰性。 為了保證專案的順利進行,專案負責人趙剛經常需要乘坐100公里外的鞍山和生產基地之間的高鐵,親自監督甲板鋼的生產。
生產團隊的成員也投入了大量的精力和時間,他們幾乎把工廠當成了自己的家乙個多月,每天投入十多個小時的工作。 正是這種持續不懈的努力,鞍鋼終於在規定時間內成功生產出屈服強度為690MPa的甲板鋼,其效能可與美國福特級航母相媲美。
這一成就標誌著中國成為繼美國和俄羅斯之後世界上第三個具備自主生產航母甲板鋼能力的國家。 目前,除了一些有特殊效能要求的鋼材外,國產航母的主力鋼材幾乎全部由鞍鋼提供。 正是由於航母鋼材的國產化,中國海軍的山東艦艇和福建艦艇才能快速下水。
無論是修遼寧艦所需的對稱扁平球鋼,還是山東艦、福建艦艇甲板上使用的特種鋼,都是對中國鋼鐵工業實力的重大考驗。
作為中國鋼鐵行業的領軍企業,鞍鋼集團在航母鋼研發和生產方面的成功,體現了中國人民和企業不斷奮鬥和創新的精神。 憑藉這種精神,中國海軍的遼寧艦和山東艦已經投入使用,福建艦即將完成海試,標誌著中國即將正式進入擁有三艘航母的新時代,海軍實力將得到明顯增強。
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