坦克炮管是如何制造的？

摘要：        中央电视台《威武之师背后的财经密码》系列片第一集《陆战之王：坦克装甲篇》揭秘了陆战之王手中的重剑——主炮炮管的制造过程。今天，就让我们走进我国大口...

       中央电视台《威武之师背后的财经密码》系列片第一集《陆战之王：坦克装甲篇》揭秘了陆战之王手中的重剑——主炮炮管的制造过程。今天，就让我们走进我国大口径火炮的摇篮——内蒙古北方重工业集团有限公司。

（位于内蒙古包头的内蒙古北方重工业集团有限公司，隶属于中国兵器工业集团有限公司，始建于1954年，是国家“一五”期间156项重点项目之一，作为我国重要的大口径火炮研发生产基地，满足坦克、炮兵和舰艇的装备要求）

       火炮炮管生产的第一步是冶炼高质量的钢水。

       经过电弧炉冶炼和炉外精炼得到的钢水被浇注为钢锭。

       坦克炮管对钢材质量有极高的要求，因此钢锭还要通过电渣重熔的方法进行进一步精炼。左图为内蒙古北方重工的20吨电渣重熔炉。所谓电渣重熔，就是把铸造钢锭作为自耗电极（1），以电流通过熔渣（3）时产生的电阻热作为热源，使自耗电极底部受热熔化，形成金属熔滴（8）。金属熔滴下落穿过熔渣，期间与熔渣发生强烈的冶金化学反应，脱除硫和夹杂物。经过净化的熔滴重新凝固成铸锭（6），其成分更加洁净、组织更加均匀。

（抚顺特钢的电渣重熔生产现场）

       接下来，用自由锻造压机对电渣重熔铸锭进行开坯。这个过程就好比揉面，通过反复锻造使钢材变得更加均匀致密。

       俗话说“趁热打铁”，开坯后的钢坯被送入加热炉重新加热到精锻温度（画面远处红热的区域就是打开炉门的加热炉）。

       操作机把钢坯放到精锻机的传送辊道上。注意看钢坯是实心的。

（精锻机抓头抓取钢坯）

       精锻机开始锻造。钢坯一边被旋转送入，一边被围绕它的四个锤头锻打，逐渐被拔长。

       精锻机用围绕钢坯的四个锻锤进行同步高频锻打，配合钢坯的旋转和进给，能够获得优异的锻透性（在径向上，由表及里都发生充分的变形），使钢坯发生充分的再结晶，得到的组织均匀致密，力学性能优异。

       短粗的钢坯逐渐被锻打为细长的炮管坯料。内蒙古北方重工2012年从奥地利GFM公司引进了1800吨精锻机，提升了炮管和其他长轴类锻件的生产效率。不过大吨位精锻机的国产化仍然任重道远。

       由精锻机锻造出的锻件，可以看到外表面由密密麻麻的小平面组成（这不是炮管坯，而是其他用途的空心锻管）。

（等待机械加工的实心炮管坯）

       炮管坯经过车削外表面、钻孔、镗孔，成为符合尺寸要求的空心钢管。由于长刀杆不可避免地存在变形和振动的现象，对于数米长的炮管来说，内孔加工是一个巨大的挑战，而在这个过程中完全看不见加工的区域，只能通过刀杆的振动来感知。这就是为什么北重集团的深孔加工首席技师戎鹏强能够荣登“大国工匠”的行列。

       最后，经过身管自紧（对内壁加压，产生残余压应力，提升炮管耐压能力）、精加工内膛（对于线膛炮要拉膛线）、镀铬（提升炮膛的抗烧蚀能力，提高炮管寿命）等工序，合格的炮管被生产出来。

       由北重集团生产的坦克炮被送到“隔壁”的内蒙古第一机械集团有限公司的坦克总装车间，组装为一辆辆崭新的陆战之王。

       坦克炮开火时，内部温度可达三千多度，压强高达五六百兆帕。目前世界上仅有美俄中英法德等极少数国家能够完全独立自主研制生产先进坦克炮，这惊天动地的怒吼正是世界最顶级军事工业技术的宣誓！

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参考资料：

中央电视台20170727《威武之师背后的财经密码》第一集《陆战之王：坦克装甲篇》

https://tv.cctv.com/2017/07/28/VIDEFkFiyVaPpUa5R3IXX4Uh170728.shtml

雷丙旺，任胜利，白箴. 内蒙古北方重工特殊钢生产能力现状与展望(中英文版,论文). 中国国际自由锻会议. 2012.