大型航空母舰需要的钢板品种规格繁多,一般可分为船体板、装甲板及结构板三大类。
其中,航母用钢板要求最高的是结构用钢板。结构板主要用于飞机跑道(飞行甲板)、隔仓及船体结构等,尤其是飞行甲板,要求极高。首先,要求飞行甲板能够承受重达20~30吨的舰载机起飞和降落过程中的强烈冲击和高摩擦力。
其次,还要承受喷气式飞机高达几千度的火舌的烘烤。还有,飞行甲板的厚度不能太厚,一般是40~50毫米,且要求不平度在5毫米/米以下,否则会影响飞机升降的质量。特别是,拼焊飞行甲板的钢板板面要越大越好,以尽量减少焊缝增加强度。钢板厚度要较小,以减轻船体重量,增加航速,降低重心,更加平稳,还要有足够的防弹能力。
各个国家建设特宽厚钢板轧机的一个主要目的,都是为了供应大军舰用板,尤其是供应航母。以美国“尼米兹”级航母为例,其飞行甲板面积达1.82万平方米,相当于3个足球场,主要由50毫米厚的HSLA-80钢板组成。
法国“戴高乐”号核动力航母
期待迎头赶上
生产航母用大面积高强度钢板的5米轧机我国已有好几条生产线,还拥有“世界轧机之王”的5.5米特宽厚板轧机。但是,因缺乏高品质的大单重板坯,和当初第三代核电主管道制造一样,是无米之炊。
在我国,采用电渣板坯已成共识,特别是生产40吨以上甚至重达百吨的航母用高强度板坯,电渣技术优势明显。中国在世界上首开电渣重熔大型化先河,并一直领先:上世纪中叶,很多国家包括一些工业发达国家刚刚开始起步研究电渣重熔技术,世界电渣炉的容量还仅仅在几吨范围的1965年,我国就已建成了100吨的电渣炉。
1981年,我国创建了世界上最大的200吨级电渣炉,到1984年底完成了秦山核电站核岛大锻件所需大钢锭的生产任务。可以说,没有中国原创的200吨级大电渣技术,就没有中国核电的起步。
保证巨型坯料的高品质一直是现代冶金技术的难题,也是衡量一个国家基础工业发展水平的重要标志之一。作为中国的自主原创技术,200吨级电渣炉曾在第九届国际真空冶金会议上获奖。在我国的工业现代化发展过程中,由中国人独创,从研究开发到付诸工业生产应用并达到世界领先地位,在国际上获奖的重大项目还不多。