中國人用了20年時間才解決航母用鋼材問題？航母外殼為啥這麼難

首艘國產航母現在已經進入系泊試驗。日前有軍事專家表示，首艘國產航母所用的鋼材、焊接技術都是我國自己解決的。也許有人會問，航母的船殼造起來會很難嗎？是的。航母與普通水面艦艇不同，對鋼材的要求很苛刻，與核潛艇類似。後者對鋼材的特殊要求是源於其主要在水下活動，需要承受巨大的海水壓力；而航母甲板則要經常承受固定翼艦載機著艦時的巨大衝擊力，如果甲板鋼材不過關，艦載機著艦時就可能通過阻攔索將甲板給掀起來，所以航母用鋼既要有很高的強度，還要有很高的韌性。與此同時，航母用鋼還要具有低磁性、耐高溫高濕、抗爆以及良好的焊接性。

以低磁性為例，普通水面艦艇主尺度小，在船塢進行逆向消磁處理或者在艦體上纏繞消磁線圈進行消磁作業都較容易，但是航母是個龐然大物，如果用傳統的消磁作業方式，一是過於複雜，二是周期長，三是危險性大，所以航母用鋼必須用最好的低磁性鋼材。

世界上能夠自主研發和生產航母用鋼的國家只有美國、俄羅斯、日本、德國、中國等寥寥幾個。其中美國的航母用鋼較早之前用的是HY-80，上世紀80年代中期之後改為HSLA-80，90年代又改為HSLA-100。

HY-80高強度低合金鋼是通過採用調質熱處理工藝獲得低碳回火馬氏體組織來達到高強度、高韌性的。為了確保較厚規格，鋼板具有足夠的淬透性，通常需要添加較高含量的鎳、鉻、錳等合金元素，但這種既厚又韌的高強度低合金鋼焊接起來很困難，焊接前需要長時間的預熱，使得建造成本明顯增加。而HSLA-80在保持與HY-80相同的強度和韌性的基礎上，通過加入銅以及調節碳的含量，使其焊接性得到了很大改善，焊接前只需短時預熱或無需預熱，造船成本比用HY-80減少了50%以上。HSLA-100的焊接性與HSLA-80相同，但是強度則與HY-100相當，是一種十分優良的航母用鋼。從尼米茲級「斯坦尼斯」號到最新的「福特」號航母，所用鋼材都是HSLA-100。

我國雖然在上世紀70年代初就建造出了核潛艇，但是所用鋼材與當時的美、蘇還有較大差距。在修復「瓦良格」號航母之前，我國還難以生產出於「瓦良格」號航母相同的高強度低合金鋼，這也是「瓦良格」號買回之後數年才開始修復的重要原因，中間的數年就是解決航母用鋼問題。經過艱苦攻關，我國完全掌握了低合金高強度鋼的冶煉和焊接工藝，從而保證了「瓦良格」號的修復、改造以及首艘國產航母的建造。

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