潜艇耐压壳制造如此复杂直接扔进深海中锻造岂不是美滋滋?

作者:体育博彩  来源:365体育  时间:2019-11-14 01:12  点击:

  想法很大胆,事实上然并卵!锻造其实就是拿锻锤不断地敲打金属,然后使材料发生形变的一种加工工艺。题主的意思是想用深海巨大的静压力来压迫耐压壳材料,使其分子结构更加紧密,然后抗压能力随之提高?但是海水本身是不可能随意抬高、举低的,因此这其实并不算锻造,最多只能算静压测试而已。这个想法从脑洞上来说还是很有开拓性的,但是我们仔细分析就会发现其实并没有想象中那么美好。

  海水的压力真的有传说中那么大吗?海水的密度大约为1000千克/立方米,换算下来也就是说深度每增加1米,每平方米的压力就会增加1吨,全球平均海深为3795米,那么对应的压力就为每平方米3795吨,全世界最深的地方是太平洋的马里亚纳海沟,深度约为11000米,在这样的水底压力约为1.1万吨,那这样的压力是不是大到超过人类的科学极限?

  图样图森破!美国1893年就研制出了世界上第一台万吨水压锻造机,我国也在1961年生产出了自己的第一台1.2万吨水压机,目前全世界1.5万吨乃至2万吨的水压机也并不罕见。所以从压力上讲,即使最深的海底所产生的压力和人类所生产的机器相比也还差的远。即使潜艇耐压壳真的需要锻造,那也完全轮不到海水,各种大压力锻造机大吼一句:放着我来!但很不幸的是,耐压壳其实跟锻造完全搭不上边。

  (我国第一台万吨水压机,这幅图在历史课本上大家肯定都见过,这是当年堪比两弹一星的成就!)

  潜艇耐压壳的制造过程首先是使用电弧炉将合金钢水经过多次反复冶炼去除其中多余的杂质和有害气体,然后使用模型浇筑成方形扁钢锭,最后再使用轧辊滚轮反复进行轧制,轧制后的钢锭厚度不断减少,面积不断增加,就会得到厚度适中,结构紧密,强度大幅度提高的轧制钢板,这些钢板再经过大型卷板机卷成圆筒型,然后进行合缝焊接,就得到了最初的潜艇耐压壳。

  那么潜艇为什么要采用轧制而不是锻造呢?锻造一般适用于形状比较复杂,厚度和体积较大的零部件加工,比如燃气轮机的转子、大型发动机的曲轴等。通俗点讲,锻造就相当于捏面人,可以着重发力,任意改变角度和揉捏,能够打造出造型特别复杂的金属部件。锻造虽然优点突出,但是缺点却是潜艇耐压壳所不能承受的,锻造使用的锻锤瞬间压力超过万吨,这是厚度只有几十毫米的潜艇耐压壳承受不住的,其次潜艇耐压壳面积较大,使用锻造反复捶打会造成各区域受力面积不均匀,不能保证艇壳板材的加工精度。

  而轧制其实就相当于擀面条,它就是将金属胚料塞进两个间距已经设置好的旋转轧辊(滚轮)的缝隙之中,然后滚轮压制出来的胚料就被压缩变薄,长度面积增加,密度也随之变厚,金属强大也相应增加。相比于锻造,轧制用力均匀,作用面广,效率高,还能够反复轧制加工,特别适合潜艇耐压壳这样外形简单,受压均匀的材料加工。总结来看,潜艇耐压壳的加工不需要锻造工艺,也无需夸张的万吨水压,海水锻造耐压壳的设想被一票否决!

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