电渣重熔与身管自紧技术对坦克炮性能的提升

17-04-19

Permalink 06:41:58, 分类: 洪哥谈兵

电渣重熔与身管自紧技术对坦克炮性能的提升

能否仔细介绍下电渣重熔与身管自紧技术,以及对坦克炮性能的提升?

电渣重熔是利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的方法。在铜制水冷结晶器内盛有熔融的炉渣,自耗电极一端插入熔渣内。自耗电极、渣池、金属熔池、钢锭、底水箱通过短网导线和变压器形成回路。在通电过程中,渣池放出焦耳热,将自耗电极端头逐渐熔化,熔融金属汇聚成液滴,穿过渣池落入结晶器,形成金属熔池,受水冷作用迅速凝固形成钢锭。

在电极端头液滴形成阶段,以及液滴穿过渣池滴落阶段,钢-渣充分接触,钢中非金属夹杂物为炉渣所吸收,有害元素(硫、铅、锑、铋、锡)通过钢-渣反应和高温气化比较有效地去除。液态金属在渣池覆盖下,基本上避免了再氧化。

因为是在铜制水冷结晶器内熔化、精炼、凝固的,这就杜绝了耐火材料对钢的污染。钢锭凝固前,在它的上端有金属熔池和渣池,起保温和补缩作用,保证钢锭的致密性。上升的渣池在结晶器内壁上形成一层薄渣壳,不仅使钢锭表面光洁,还起绝缘和隔热作用,使更多的热量向下部传导,有利于钢锭自下而上的定向结晶。

由于以上原因,电渣重熔生产的钢锭的质量和性能得到改进,合金钢的低温、室温和高温下的塑性和冲击韧性增强,钢材使用寿命延长。主要优点是利用熔渣来隔绝空气对液态高温金属的污染,降低氧化、氮化等不利影响。在空气中敞开的熔化方式,空气中的氧气会氧化掉很多贵重的合金成分,而氮气会导致出现氮脆现象,都会严重影响性能。

在电渣重熔出现以前,只能使用真空冶炼的办法来排除这些影响,但是真空自耗成本太高很难承受。著名的120毫米坦克炮,德国原版的RH120使用真空自耗炉,而美国引进生产的M256就改成了电渣重熔,成本降低超过30%。

身管自紧主要是在炮管加工的过程中对膛内施加高压,这样使得炮管从内到外产生塑性形变,去掉高压后因为内外层变形量不同,所以外层对内层产生一个内应力的压力,就变得跟以前的多层炮管一样一层箍一层,提高身管强度。以前的高膛压火炮都是一层一层,外层的内径做得比内层的外径略小,硬箍上去就变成朝里压着,这样提高整体的强度。但是这样的设计太昂贵,而且笨重,像当时的155/152加农炮炮管就要4吨重,而现在不到两吨了。

日本长门级战列舰主炮炮管生产过程中,要用吊车把内层炮管装到外层炮管内。该炮炮管共2层,外面还要缠绕300公里长的钢丝,然后套装套筒。
挤压式自紧工艺,就是用液压杆强行给炮管扩膛,使其产生向内的应力。

爱乐洪哥

莫听穿林打叶声,何妨吟啸且徐行。竹杖芒鞋轻胜马,谁怕?一蓑烟雨任平生。 料峭春风吹酒醒,微冷,山头斜照却相迎。回首向来萧瑟处,归去,也无风雨也无晴。

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