現代火炮所使用的鋼材不論是加農炮還是榴彈炮所用鋼材牌號基本是一致，也就那麼幾個牌號，要知道研製一種炮管鋼需要十幾年甚至幾十年的時間，上萬次的實驗和大量的資金投入才行。
目前來看，各國製造火炮用鋼材的化學成分都差不多，我國由於冶金設備這些年有些進步，鋼材當中磷硫的含量要求反而更嚴格，從材質上來說比英美要略微好一些，這也反應出我國炮管用鋼材的質量要比幾十年前有了顯著提高。
那麼，炮管是怎樣生產出來的？鋼鐵工業進入到1960年代後炮管鋼採用電弧爐冶煉，1980年代之後有加入了電渣重熔爐進行第二次冶煉，這樣可以限制的提高炮管的質量。
電弧爐是目前鋼鐵工業必備的冶金設備，大部分高檔鋼材都有它來進行冶煉，由於電能是“二次能源”，不存在有害物質的帶入，所以它冶煉出來的鋼水會更加純淨。圖片裡就是電弧爐冶煉鋼水到出鋼的生產流程3D模擬圖，右側是電弧爐、中間是盛鋼桶、左面是電弧爐冶煉完畢後出鋼。
電弧爐冶煉完成的鋼液，要澆鑄成圖片裡的這種棒材，如果想要進一步提高質量也可以澆鑄成鋼錠，再由“初軋機”開坯成圓鋼坯，這樣的棒材表面光滑和內部緻密，更適合電渣重熔爐使用。那麼為啥要製成圓鋼棒材？電渣重熔爐的原理就和我們日常所看到的電焊是一樣的，這根圓鋼棒材就相當於“電焊條”，只不過粗一些罷了，電渣重熔爐根據二次冶煉鋼錠的大小的需要，使用幾十或者幾百根這樣的圓鋼棒材。
電渣重熔爐外觀就是這個樣子，有三到四個電加熱臂，臂的前端有卡頭將圓鋼棒材夾住→將圓鋼棒材垂直插入電渣重熔爐中→通電開始加熱、熔化→熔化的鋼液一點點累積，最後形成一個大型電渣重熔鋼錠。
由於需要後續的鍛造工序，電渣重熔鋼錠是多稜型的，這樣才能便於鍛造。通常情況下大口徑炮管鋼錠在30噸以上，只有這樣大的鋼錠才能經過多次鍛打使內部更加緻密，也只有緻密的鋼材製造出來的炮管，才能經受發射藥的高溫高壓和炮彈彈丸高速摩擦。
大型鍛造鋼錠要經過萬噸級別（至少三萬噸）的鍛造機進行鍛壓，將鋼錠鍛造出炮管粗坯，萬噸級別鍛造機是重要的工業設備，世界上只有少數幾個國家可以將它製造出來，它不僅僅是鍛造炮管，大型鋼鐵結構件、承重件、飛機主樑、大型發電機轉子…都需要採用萬噸級別鍛造機鍛造，才能精確成型。
炮管鋼錠鍛成粗坯後需要進行中心穿孔，以便下一步精鍛拉長。
炮管粗坯要再次使用旋轉精鍛機鍛造拉長，達到需要的炮管長短，旋轉精鍛機更是高檔設備，價值上千萬美元，還需要出口許可證！不是任何國家都可以購買得到的專業設備。
炮管精坯鍛造完成後需要進行熱處理工藝，使鋼坯更加緻密，到達更高的強度。
炮管精坯鍛造完成需要矯直，這道工序非常重要，如果沒有這一步加工出來的炮管再裝到艦炮上射擊精度變得很差！甚至會出現幾百米的“密位”偏差！
炮管精坯鍛造和熱處理、矯直完成後，需要進行外表面和內部精車工序，要將氧化層切削掉。
初步精整後炮管進入到很關鍵的一步工序，就是“自緊工藝”！所謂“自緊工藝”就是使用機械或者液壓手段將炮管內部塑性變形，而外表仍然在彈性極限內，當“自緊”過程結束後，炮管內部產生殘餘壓應力、炮管外部產生殘餘拉應力，當炮彈發射時會產生高膛壓，炮管內壁的殘餘壓應力會部分抵消發射藥氣體所帶來的拉應力，從而改善炮管內層的金屬受力狀況。圖片上是液壓自緊機，中間那根鋼棒是為了減少充液量的芯棒。
自緊工藝示意圖，A是自緊前，B是通過液壓或者機械手段讓炮管內壁擠壓受力，C自緊後內壁變得更加緻密。
炮管自緊的技術難點就是密封，密封有兩種方式一種是靜態密封多用於低壓，另一種是自緊密封，內腔液體充滿後隨著壓力的升高而自密封。
通過自緊過程後的粗加工炮管進入到內壁切削工序，就是要達到炮管壁要求的厚度，為下一步拉至膛線做準備。
進入到最後的膛線加工工序，膛線加工完全是經驗積累，因為是深孔加工工藝，外面根本看不到裡面的狀況，只能由高級技師去觀察刀杆的振動起伏、切削冷卻油的溫度去判斷膛線是否在正常切削…每一年因為膛線加工失敗而報廢的炮管有上萬噸之多！所以，現代火炮動輒數百萬美元不是亂要價的。
通過上面這些粗略的圖片說明，就能看出來火炮炮管的生產流程非常的繁瑣和複雜，需要巨大製造設備的資金投入才能將它製造出來！這些需要上百年的國力支撐和工業化時間。
目前世界可以製造從20毫米口徑→155 毫米（甚至是203毫米）口徑火炮的國家不超過10個，並且仍舊是二百年前那些可以製造火炮的國家！現代以來只有一個國家通過艱苦卓絕的努力才擠進了這個隊伍！
而炮火炮不只是炮管這一項製造，比如：自行火炮，它還需要各種各樣的機械設備和電器電子設備所組成，能製造火炮的國家一定是軍事科技強國！這需要上百年的工業積累，現在世界上響噹噹的：德國萊茵金屬、瑞典博福斯、瑞士厄利空、意大利奧托.梅萊拉…都是由於上百年製造火炮的歷史！
所以，製造火炮需要上百年的資金投入和技術積累才能有資格製造出來先進的火炮。
相關推薦
