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瓦良格號(hào)給了中國(guó)多大震撼?中國(guó)專家驚嘆:蘇聯(lián)用的鋼材太好了!從一塊鋼板到三航母艦隊(duì)的逆襲密碼
2002年3月3日,大連港飄著薄霧,被拖了15200海里、漂了627天的“瓦良格”號(hào)終于靠岸。
船殼上的鹽銹一層疊一層,看著就像結(jié)了痂的傷口,誰(shuí)都沒(méi)料到,這銹殼底下藏著能讓中國(guó)專家集體沉默的東西。
當(dāng)時(shí)不少人覺(jué)得瓦良格號(hào)就是個(gè)“大家伙”,頂多拆拆零件研究研究。
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可等701所金屬室主任王炳義帶著磁強(qiáng)儀跳上甲板,事兒就不一樣了。
磁強(qiáng)儀往鋼板上一貼,指針幾乎沒(méi)動(dòng)這可是“零磁”啊!現(xiàn)場(chǎng)十幾個(gè)專家瞬間就靜了,連說(shuō)話的聲兒都沒(méi)了。
后來(lái)有人用角磨機(jī)打掉2毫米浮銹,銀灰色的金屬面亮得能映出人臉,要知道這船在海里泡了十年,腐蝕深度居然還不到1毫米。
本來(lái)以為檢測(cè)結(jié)果頂多比咱們好一點(diǎn),沒(méi)想到差了不止一個(gè)檔次。
化驗(yàn)室連夜把鋼板切片,出來(lái)的數(shù)據(jù)更嚇人:屈服強(qiáng)度在590到700MPa之間,-84℃的沖擊韌性還能超過(guò)250J,合金里鈦、鎳、鉬的配比精確到0.02%,晶粒等級(jí)也在6級(jí)以上。
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有位頭發(fā)白了的冶金老專家捧著鋼試樣,嘴里念叨著“這不是鋼,是蘇聯(lián)人留給我們的技術(shù)遺囑”。
這話說(shuō)得一點(diǎn)不夸張,那時(shí)候咱們對(duì)艦用鋼的認(rèn)知,一下子被這塊鋼板給刷新了。
瓦良格鋼板的“隱藏技能”
蘇聯(lián)在艦用鋼上的本事,其實(shí)早有積累。
從20世紀(jì)50年代開(kāi)始,他們就盯著低磁高強(qiáng)度鋼研發(fā),手里有豐富的鎳、鈦礦,又有航空航天領(lǐng)域的合金技術(shù)打底,慢慢搞出了自己的艦用鋼體系。
瓦良格號(hào)用的這塊鋼,就是這個(gè)體系的“巔峰作品”之一。
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它的零磁特性不是隨便來(lái)的,靠的是特殊的冶煉工藝和合金配比,這樣一來(lái),磁雷就很難鎖定它,這對(duì)航母的生存能力太重要了。
咱們?cè)倩仡^看當(dāng)時(shí)的中國(guó),差距真不是一星半點(diǎn)。
1990年代的時(shí)候,中國(guó)艦用鋼的最高水平才390MPa,軋機(jī)最大寬度也只有4.2米。
可瓦良格號(hào)的甲板鋼板,一塊就寬5.5米、長(zhǎng)40米,焊縫比咱們的少一半,強(qiáng)度卻高一倍。
更讓人無(wú)奈的是低磁這塊,當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的航母鋼磁性超標(biāo)20倍,每隔3年就得進(jìn)塢消磁;而瓦良格號(hào)15年沒(méi)消磁,磁雷照樣難鎖定。
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后來(lái)在2003年的航母材料論證會(huì)上,有人自嘲“別人家航母鋼是藝術(shù)品,我們的是農(nóng)具”,這話還被寫(xiě)進(jìn)了會(huì)議紀(jì)要。
現(xiàn)在想想,這自嘲背后其實(shí)是滿滿的無(wú)奈,畢竟連“抄作業(yè)”的筆都沒(méi)有,想追都不知道從哪兒下手。
從“沒(méi)筆抄作業(yè)”到國(guó)產(chǎn)鋼逆襲
轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在2005年5月,國(guó)防科工委給鞍鋼下了調(diào)令:5年內(nèi)必須拿下590MPa級(jí)的航母鋼。
這可不是簡(jiǎn)單的任務(wù),當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)連能軋5.5米寬鋼板的設(shè)備都沒(méi)有。
鞍鋼沒(méi)辦法,只能把50年代從蘇聯(lián)引進(jìn)的半套寬厚板車間拆得只剩地基,重新澆了3萬(wàn)噸混凝土做基礎(chǔ),再裝上國(guó)產(chǎn)首臺(tái)5.5米四輥可逆軋機(jī)。
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這軋機(jī)的軋制力能到1.2萬(wàn)噸,光軸承就得從德國(guó)進(jìn)口,單套價(jià)格相當(dāng)于兩架殲-8。
這投入放在當(dāng)時(shí),真的需要很大的勇氣。
除了軋機(jī),合金配比也是個(gè)大難題。
瓦良格鋼板里有0.018%的鈦,可鈦的熔點(diǎn)是1668℃,鋼水到1600℃就會(huì)把鈦“燒”沒(méi)。
一開(kāi)始科研團(tuán)隊(duì)琢磨了好久都沒(méi)轍,后來(lái)冶金院士干勇提出了“喂絲法”把鈦絲以8米每秒的速度插入真空鋼包,再用氬氣保護(hù)。
本來(lái)大家還擔(dān)心這方法不管用,沒(méi)想到鈦的收得率從15%一下子提到了78%,這難題才算解決。
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熱處理環(huán)節(jié)也沒(méi)少費(fèi)功夫。
蘇聯(lián)有12米×3米的真空淬火爐,咱們沒(méi)有。
無(wú)奈之下,工人師傅們想了個(gè)“土辦法”:用6臺(tái)200kW的箱式爐拼成“七星灶”,在鋼板底下墊300mm厚的鎳板來(lái)均熱,然后人工抬著200kg重的鋼板,在10秒內(nèi)完成入水。
更厲害的是,淬火溫差能控制在±3℃。
很顯然,這靠的不是設(shè)備,而是一股子不服輸?shù)膭拧?/strong>
2009年9月23日,第一塊國(guó)產(chǎn)590MPa甲板鋼下線了。
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檢測(cè)結(jié)果出來(lái),沖擊韌性達(dá)到280J,比瓦良格的原板還高30J。
車間里立馬放起了鞭炮,副總工趙剛拿著鋼樣拍了照片發(fā)給海軍,說(shuō)“世界頂配,咱們有了!”。
那一刻,估計(jì)在場(chǎng)的人都松了口氣,十年的努力總算沒(méi)白費(fèi)。
這塊鋼的突破,就像推倒了第一塊多米諾骨牌。
之前瓦良格的原始圖紙被烏方拆走了70%,701所的人只能靠“反測(cè)繪”補(bǔ)畫(huà)了6000多張A0圖。
在這個(gè)過(guò)程中,他們還發(fā)現(xiàn)機(jī)庫(kù)凈高2.2米的地方,蘇聯(lián)暗藏了200mm的檢修夾層。
后來(lái)山東艦沿用了這個(gè)設(shè)計(jì),維修工時(shí)一下子縮短了不少。
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不光是航母本身,配套的鋼種也跟著突破了。
十年里,鞍鋼、寶鋼、舞陽(yáng)鋼廠一起開(kāi)發(fā)了11個(gè)鋼種、120個(gè)規(guī)格,形成了中國(guó)自己的“航母鋼族”。
球扁鋼、止裂鋼這些之前依賴進(jìn)口的材料,現(xiàn)在咱們自己都能造。
更意外的是,這些技術(shù)還能用到其他領(lǐng)域。
比如5.5米軋機(jī)的技術(shù),移植到LNG船用的9Ni鋼和橋梁用的Q500qE上,讓國(guó)產(chǎn)LNG船單艘成本降了2000萬(wàn)美元;航母鋼的冶煉技術(shù)用在096核潛艇的耐壓殼上,屈服強(qiáng)度提到了980MPa,潛深也增加了200米。
從那之后,中國(guó)航母就像開(kāi)了掛一樣。
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2012年9月25日,瓦良格號(hào)更名“遼寧艦”交付海軍,中國(guó)總算進(jìn)入了航母時(shí)代。
之前山東艦服役的時(shí)候,國(guó)產(chǎn)航母鋼的占比已經(jīng)到了90%,排水量也從5.9萬(wàn)噸漲到6.5萬(wàn)噸。
2022年6月17日福建艦下水,更是全球首艘常規(guī)動(dòng)力加電磁彈射的航母,它的甲板鋼材減薄了8mm,強(qiáng)度卻提高了12%,正好能裝下45噸重的電磁彈射器。
美國(guó)海軍情報(bào)局2024年的報(bào)告里也承認(rèn),中國(guó)航母鋼的產(chǎn)量和性能已經(jīng)跟美國(guó)的HSLA-115同級(jí),年產(chǎn)能能支撐3艘6萬(wàn)噸級(jí)的航母同時(shí)開(kāi)工。
能得到這樣的認(rèn)可,真的不容易。
要知道,美蘇用了40年才走完的路,咱們用20年就追上了。
現(xiàn)在鞍鋼展覽館里還陳列著一塊瓦良格的原板,標(biāo)簽上就一句話:“來(lái)訪者,請(qǐng)摸一摸,再想想20年前我們連這樣的鋼都煉不出來(lái)。”每次看到這句話,我都覺(jué)得挺感慨的。
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當(dāng)年感嘆蘇聯(lián)鋼材好的老專家們現(xiàn)在都白發(fā)蒼蒼了,他們常跟新來(lái)的博士生說(shuō),鋼鐵是笨東西,但把笨東西做到極致,靠的不是魔法,是把國(guó)家命運(yùn)扛在肩上的那股氣。
瓦良格號(hào)帶給中國(guó)的,從來(lái)都不只是一艘船。
它更像一面鏡子,照出了咱們的差距,也照出了追趕的路;照出了工業(yè)體系的短板,也照出了“集中力量辦大事”的優(yōu)勢(shì)。
從一塊鋼板到三航母艦隊(duì),表面看是鋼的進(jìn)步,背后其實(shí)是無(wú)數(shù)普通人把自己的夢(mèng)想融進(jìn)了民族復(fù)興的洪流里。
以后等福建艦的電磁彈射器把30噸的艦載機(jī)瞬間加速到260km/h,甲板下的國(guó)產(chǎn)鋼材穩(wěn)穩(wěn)托住戰(zhàn)鷹的時(shí)候,那聲呼嘯,大概就是對(duì)20年前那塊蘇聯(lián)鋼最響亮的回答吧。
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