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中国国产航母核心材料曝光 系真正的“世界顶配”

日期:2018年03月13日 09:41   来源:经济日报(ID:jjrbwx)、新华网   作者:

  国产航母核心材料曝光:真正的“世界顶配”  

     

   原标题:独家重磅!国产航母核心材料曝光:真正的“世界顶配”!  

  十九大报告中一直强调中国要建工业强国,钢铁是一个国家的基础产业,也是国民经济的命脉。钢铁工业的发展可以说与一个国家经济、社会甚至国防建设紧密相连。

  我们知道,我国首艘航母辽宁舰已经正式入列海军,首艘国产航母也已经在2017年4月份下水,这标志着我国海军国防力量的不断壮大。而航母的建造,和我国钢铁工业的不断发展进步息息相关。

  这里承担了中国航母建造70%的专用钢材 钢铁工业长子不负众望

  鞍山,一座因钢铁而兴的城市,我国重要的钢铁生产基地。这里坐落着共和国钢铁工业长子——鞍钢,这里也被誉为我国钢铁工业的摇篮。

  

  几十年的发展变迁,这里记录着新中国钢铁工业从无到有的历史,也见证着一个钢铁大国向钢铁强国迈进的铿锵脚步。

  航空母舰,被称为“浮动的海上机场”, 当之无愧的海上霸主,是一个国家海军装备和国防实力的象征。

  

  2012年,我国第一艘航空母舰辽宁舰正式入列中国海军。2017年,我国第二艘航母正式下水,我国国产航母的建造,迈入新的篇章。

  甲板,是航母舰体结构的关键部位,功能和作用十分特殊。飞行甲板不但要承受重达二三十吨的舰载机在起飞和降落过程中产生的强烈冲击和高摩擦力,还要承受喷气式飞机高达几千度的火焰的灼烧。

  因性能要求极高,全世界仅有少数几个国家可以生产真正用于航母建造的甲板用钢。而我国的鞍钢集团,就是具备这种能力的企业之一。

  每隔一段时间,赵刚就要乘坐高铁赶到距离鞍山100多公里外的鲅鱼圈,跟踪军工钢的生产。

  这个2008年建成投产的钢铁基地,拥有国内最先进的钢铁生产加工设备,更令人瞩目的是,被称为“世界轧机之王”的五米五超宽轧机,就装配在这里。

  

  这个世界最宽的轧机,拥有世界顶级的轧制能力。高达10万吨的下压轧制力,可以轧制宽度5.5米的钢板,轧制长度可达40米以上。是当之无愧的“轧机之王”。2013年,我国首艘国产航母上的甲板钢,就是在这里生产下线。

  赵刚,鞍钢集团钢铁研究院军工产品研究所副所长,也是我国首艘国产航母甲板用钢的研发负责人。

  鞍钢集团钢铁研究院军工产品研究所副所长 赵刚:目前我们航母的这种宽长的甲板钢,在国内来说这是唯一的一个生产基地,我们目前的水平应该能达到世界领先的这样一个水平。

  这样世界顶级的装备“利器”,为国产航母超宽甲板钢的生产提供了保障。然而,尽管具备生产能力,要想真正生产出合格的产品,并不容易。2011年,刚接到航母甲板钢研制的任务时,赵刚就感到任务的艰巨。

 

  赵刚:实际上是很震惊的,要求我们研制超宽的、超长的、最厚规格的,这样的甲板用钢,生产这样一张长宽板,是我们目前常规生产板子的四块。

  一艘航母的建造,三分之一的工作是进行钢板的焊接。因此,拼焊飞行甲板的钢板面积越大,焊缝数量就越少,还能缩短建造周期,提高甲板整体质量。为提高航母的机动性,增加航速,需要减轻船体重量,降低重心,使船体更加平稳,还要有足够的防弹能力,这就需要高强度高韧性的钢板进行保障。因为要同时满足如此多的苛刻要求,所以航母用甲板钢超过了任何一种军用舰船的钢材品质。

  赵刚:它的力学性能要求特别特别严,它的头和尾强度偏差,不会超过10兆帕,它所有的-84度冲击韧性,都是在250焦以上,所以说它的质量非常非常好。

  今年30岁的张坤,是鞍钢鲅鱼圈分公司的技术员。2012年,刚刚工作的他就加入赵刚的团队,参与我国首艘国产航母甲板钢的研发生产。提起当年的经历,张坤至今记忆犹新。

  

  鞍钢集团鲅鱼圈分公司技术员 张坤:那段时期基本上一个多月,差不多是24小时一直在厂里,从前线到后线各个工序进行跟踪,每天能睡几个小时,每天三、四个小时。

  实际上,早在我国首艘国产航母建造之前,我国在对辽宁舰的前身“瓦良格号”进行修复的时候,鞍钢就已经开始了航母用钢的研制。

  鞍钢集团钢铁研究院军工所的研究员周丹,从事水面舰船用钢的研发已经24年。2008年,周丹和她的团队接到一项特殊的科研任务——研制用于修复我国第一艘航母辽宁舰的前身“瓦良格”号所用的钢材。

 

  在周丹办公桌的笔筒里,保存着一块形状特殊的钢板实验样,这是周丹进行航母用钢科研攻关时保留下来的样品,对称球扁钢。

  球扁钢,由球状的头部和扁平的腹板组成的特殊型材,一般用做船舶的龙骨和加强筋,是建造大型船舶的关键材料。而修复瓦良格号所用的,是形状特殊的对称球扁钢。10年前,我国没有任何一家钢铁企业,具备生产对称球扁钢的经验和条件。周丹他们面临的是前所未有的挑战。

  边研发边生产,经过两个月的实验调整,周丹他们终于等来第一批球扁钢轧制的时间。

  鞍钢集团钢铁研究院军工产品研究所水面舰船研究室主任 周丹:现场一看,根本轧不出来,轧一根一量尺寸就不对,然后再试一根,尺寸还不对,你在现场待了十几个小时,就轧了几根钢,所以我们当时也挺头疼,就是感觉这个东西太难了。

  

  由于对称球扁钢外形特殊,尺寸差异大,再加上金属流动和孔型设计的因素,仅轧制成型就十分困难。由于没有专用的生产线,热处理的效果也不理想。周丹他们只好把球扁钢一个根,固定在热处理架上,防止变形,终于保证了产品的生产。

  2009年5月,鞍钢为辽宁舰修复生产的200吨航母用钢顺利交付。三年后,辽宁舰正式入列中国海军。

  为了这一天,周丹他们投入了无数的艰辛和汗水,与此相伴随的,还有巨大的生产成本。

  

  周丹:我们用了一年半的时间,完成了我们过去三到五年,才能完成的研发任务,生产了大概10倍的产量,来保这批供货。

  这里是国内最先进的热连轧板带生产线。我国首艘国产航母上层结构建筑所用的钢板,就是在这里生产。

  鞍钢集团热轧带钢厂1780生产线分线值班长 张福多:这个相当于这条产线的心脏部位,它的核心,所有的生产产品的指标,80%以上都在这决定。

  经验丰富的张福多,已经在这条生产线上工作了20年。他和操作员们配合默契,一丝不苟。他们的每一步操作,都和最终产品的质量密切相关。

  张福多:它这个军工产品,几乎都在轧机设计能力的顶线上,所以稍有疏忽就会出现生产事故,军工产品不是说哪一家钢厂都能生产的,我们轧得很好,能够符合军工的标准,我们很自豪。

  

  2013年8月,鞍钢完成了建造首艘国产航母所需的甲板钢、球扁钢等关键型号钢材的生产,为国产航母建造提供了70%的航母专用钢材。2017年4月,我国首艘国产航母,顺利下水。

  零下60度极寒、15级飓风统统不在话下 蓝鲸一号特种钢全天候作业

  我国的另一个海上巨无霸——蓝鲸一号,有37层楼高,甲板有一个标准足球场大。它可以在水深超过3000米的海域作业,最大钻井深度15240米,世界上其它海洋石油装备无人能及。这个钻井平台的用钢也有着特别之处。

  

  在山东烟台,全球最大的海上钻井平台“蓝鲸2号”即将迎来首航。这是中国独创的深海利器。“蓝鲸号”钻井平台所用钢材,全部由我国自主生产。而建造这座坚固的海上城堡所需要的一种超厚超强的特殊钢材,是由“新中国钢铁工业的摇篮”——鞍钢集团生产制造。

  在鞍山钢铁集团中厚板厂的车间,轧机上正在生产一种超厚板材。工程师严玲和技术员在对现场生产进行跟踪指导。

  2012年,严玲接到任务,为蓝鲸一号钻井平台D90提供主体结构关键部位用钢。

2012年,严玲接到任务,为蓝鲸一号钻井平台D90提供主体结构关键部位用钢。

  鞍钢集团钢铁研究院高性能船舶海工用钢项目组组长 严玲:我们当时提供的就是这个平台,这个本体跟立柱之间最重要的结构件,包括这种加强筋。

  

  蓝鲸一号,又被称为D90,是我国承建的全球首座超深水半潜式海上钻井平台,钻探深度、工作水深都堪称世界之最。严玲和她的团队所研发生产的具有超高强度、耐低温、大厚度的钢材,则为实现平台的安全作业提供了重要保障。

  鞍钢集团钢铁研究院高性能船舶海工用钢项目组组长 严玲:它要求的设计厚度,对于460兆帕钢板来说,最大厚度是100毫米,它这个质量等级是做到-60度,就是满足全球作业水域的要求。

 

  严玲他们所研发的钢材产品,可以实现在零下60度的极寒环境下,依然保持良好的强韧性。钢材屈服强度,最高可以达到690兆帕,能够抵御15级以上的飓风。而这些关键指标和技术要求,是严玲他们的研发团队需要面对的巨大挑战。

  就在第一批产品下线,到检验室进行检验的时候,严玲他们最担心的事情发生了——钢板的性能出现了波动。一块钢板从冶炼到加工轧制,要经过数十道工序,每一道工序的细微偏差,都可能最终影响产品的性能。要从这些相互关联的影响因素中找到答案,并修正调整,难度可想而知。

 

  严玲:应该说是几十个昼夜,攻关从现场一直到检验室,再到我们基础分析的实验室,连续作战,找到了产生性能波动的原因,通过几十轮的工艺调整,得出了最优化的参数配比,最终生产出了性能合格的批量供货的产品。

  2013年,鞍钢为蓝鲸一号生产的超高强、高韧性、大厚度钢板,顺利完成全部供货。

 

  严玲:我们国内现在90%的船舶海工用钢产品,都可以自主供应了,我们希望通过三五年的努力,把高端产品能够全部地替代进口。

  近年来,我国无数先进的装备制造,正日新月异地改变着我们的生活,而为这些提供基础的,是我国钢铁工业的发展。

     

  鞍钢集团钢铁研究院军工产品研究所副所长 赵刚:我们只有通过这种提升自己的研发能力和研发水平,才能保证我们国家、我们军队的海军,走向更远,走向更深蓝。

  半小时观察——为重大工程背后的劳动者点赞

  “幸福都是奋斗出来的。”如今,我国首艘航母已经入列海军,首艘国产航母也已经成功下水,蓝鲸二号钻井平台也已经交付使用。当我们为海军不断发展壮大,祖国日益繁荣强盛而欢欣鼓舞的时候,我们也不要忘记那些在背后默默无闻、无私奉献的人们。正是他们的努力和付出,给了我们国家前行的动力,也推动社会不断向前发展。

  我们为这个伟大的时代点赞,也为创造这个伟大时代的劳动者们点赞!

【责任编辑:梓桐 】

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