'日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程'

戰列艦 日本 技術 軍艦 陸軍 射擊 朝陽阿力 2019-08-29
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1920年,日本建成了滿載排水量42850噸的長門號戰列艦,安裝了410毫米口徑的國產主炮。這是當時世界上威力最大的軍艦主炮。

按炮彈重量、炮口初速、彈著點殺傷力換算,1門410毫米主炮,相當於當時陸軍最主要的75毫米野炮190門。

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1920年,日本建成了滿載排水量42850噸的長門號戰列艦,安裝了410毫米口徑的國產主炮。這是當時世界上威力最大的軍艦主炮。

按炮彈重量、炮口初速、彈著點殺傷力換算,1門410毫米主炮,相當於當時陸軍最主要的75毫米野炮190門。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

長門號戰列艦

製造一門戰列艦主炮炮管,是一項非常浩大的工程,需要有極強的工業基礎和大批擁有熟練技術的專業工人和管理人員。在第一次世界大戰前, 超級昂貴的戰列艦的數量及其主炮口徑的大小,成為衡量一個國家綜合國力強弱的象徵。

完成一門戰列艦主炮的製造,粗略地算來,從鑄鋼開始,需要幾十道工序。

一、高超的鋼鐵生產技術是基礎。

1880年,日本海軍引進了先進的坩堝鍊鋼法。隨後為了生產艦炮,1890年,橫須賀兵工廠引進了最新的3 噸鍊鋼平爐,開始生產優質鋼材。經過近20年發展,到了1911年,日本已經具備了生產大口徑艦炮及炮塔的能力。這些工廠的設備經過改進,可以生產炮管用的100噸高級鋼材。同時,日本也掌握了與主炮炮管生產相配套的多種技術,可以生產戰列艦的主炮了。

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1920年,日本建成了滿載排水量42850噸的長門號戰列艦,安裝了410毫米口徑的國產主炮。這是當時世界上威力最大的軍艦主炮。

按炮彈重量、炮口初速、彈著點殺傷力換算,1門410毫米主炮,相當於當時陸軍最主要的75毫米野炮190門。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

長門號戰列艦

製造一門戰列艦主炮炮管,是一項非常浩大的工程,需要有極強的工業基礎和大批擁有熟練技術的專業工人和管理人員。在第一次世界大戰前, 超級昂貴的戰列艦的數量及其主炮口徑的大小,成為衡量一個國家綜合國力強弱的象徵。

完成一門戰列艦主炮的製造,粗略地算來,從鑄鋼開始,需要幾十道工序。

一、高超的鋼鐵生產技術是基礎。

1880年,日本海軍引進了先進的坩堝鍊鋼法。隨後為了生產艦炮,1890年,橫須賀兵工廠引進了最新的3 噸鍊鋼平爐,開始生產優質鋼材。經過近20年發展,到了1911年,日本已經具備了生產大口徑艦炮及炮塔的能力。這些工廠的設備經過改進,可以生產炮管用的100噸高級鋼材。同時,日本也掌握了與主炮炮管生產相配套的多種技術,可以生產戰列艦的主炮了。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

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1920年,日本建成了滿載排水量42850噸的長門號戰列艦,安裝了410毫米口徑的國產主炮。這是當時世界上威力最大的軍艦主炮。

按炮彈重量、炮口初速、彈著點殺傷力換算,1門410毫米主炮,相當於當時陸軍最主要的75毫米野炮190門。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

長門號戰列艦

製造一門戰列艦主炮炮管,是一項非常浩大的工程,需要有極強的工業基礎和大批擁有熟練技術的專業工人和管理人員。在第一次世界大戰前, 超級昂貴的戰列艦的數量及其主炮口徑的大小,成為衡量一個國家綜合國力強弱的象徵。

完成一門戰列艦主炮的製造,粗略地算來,從鑄鋼開始,需要幾十道工序。

一、高超的鋼鐵生產技術是基礎。

1880年,日本海軍引進了先進的坩堝鍊鋼法。隨後為了生產艦炮,1890年,橫須賀兵工廠引進了最新的3 噸鍊鋼平爐,開始生產優質鋼材。經過近20年發展,到了1911年,日本已經具備了生產大口徑艦炮及炮塔的能力。這些工廠的設備經過改進,可以生產炮管用的100噸高級鋼材。同時,日本也掌握了與主炮炮管生產相配套的多種技術,可以生產戰列艦的主炮了。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

每根炮管需要澆鑄4塊鋼錠

製造大口徑艦炮需要大量的設備。以當時日本國有的室蘭制鋼所為例,其鑄造車間佔地面積4791平方米, 有50噸鋼爐2 座,25噸鋼爐6座,10噸鋼爐2座,是當時日本模較大的鋼廣。在鍛造車間裡,100噸級水壓鍛造機是最基礎的設備。作為退火爐附屬的400噸級水壓鍛壓機,生產炮軸的1000噸級、2000 噸級水壓鍛壓機,650毫米砸邊機,450毫米軋鋼機才是主力設備。

此外, 這裡還有炮管用鋼材加熱槽、炮管鑲嵌塔, 炮管應力調整塔等多種大型設備,都是當時東亞地區技術最先進的設備。

二、粗坯製造

從製造過程上粗略來分,製造1門主炮,可以分成製作粗坯和精細裝配兩大部分。

最基礎的原料就很複雜,包括44噸鐵屑,33噸上等鋼屑,2噸鎳和鉻,36噸用來對鐵渣進行脫炭、脫氧的石灰石等輔料,總計115噸。它們被送入平爐中加熱到1700度,化成鋼水後,澆鑄成巨大的鋼錠。然後這塊鋼錠會被加熱到1300度,進行調質,使鋼錠的結晶更均勻,更適合鍛造。

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1920年,日本建成了滿載排水量42850噸的長門號戰列艦,安裝了410毫米口徑的國產主炮。這是當時世界上威力最大的軍艦主炮。

按炮彈重量、炮口初速、彈著點殺傷力換算,1門410毫米主炮,相當於當時陸軍最主要的75毫米野炮190門。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

長門號戰列艦

製造一門戰列艦主炮炮管,是一項非常浩大的工程,需要有極強的工業基礎和大批擁有熟練技術的專業工人和管理人員。在第一次世界大戰前, 超級昂貴的戰列艦的數量及其主炮口徑的大小,成為衡量一個國家綜合國力強弱的象徵。

完成一門戰列艦主炮的製造,粗略地算來,從鑄鋼開始,需要幾十道工序。

一、高超的鋼鐵生產技術是基礎。

1880年,日本海軍引進了先進的坩堝鍊鋼法。隨後為了生產艦炮,1890年,橫須賀兵工廠引進了最新的3 噸鍊鋼平爐,開始生產優質鋼材。經過近20年發展,到了1911年,日本已經具備了生產大口徑艦炮及炮塔的能力。這些工廠的設備經過改進,可以生產炮管用的100噸高級鋼材。同時,日本也掌握了與主炮炮管生產相配套的多種技術,可以生產戰列艦的主炮了。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

每根炮管需要澆鑄4塊鋼錠

製造大口徑艦炮需要大量的設備。以當時日本國有的室蘭制鋼所為例,其鑄造車間佔地面積4791平方米, 有50噸鋼爐2 座,25噸鋼爐6座,10噸鋼爐2座,是當時日本模較大的鋼廣。在鍛造車間裡,100噸級水壓鍛造機是最基礎的設備。作為退火爐附屬的400噸級水壓鍛壓機,生產炮軸的1000噸級、2000 噸級水壓鍛壓機,650毫米砸邊機,450毫米軋鋼機才是主力設備。

此外, 這裡還有炮管用鋼材加熱槽、炮管鑲嵌塔, 炮管應力調整塔等多種大型設備,都是當時東亞地區技術最先進的設備。

二、粗坯製造

從製造過程上粗略來分,製造1門主炮,可以分成製作粗坯和精細裝配兩大部分。

最基礎的原料就很複雜,包括44噸鐵屑,33噸上等鋼屑,2噸鎳和鉻,36噸用來對鐵渣進行脫炭、脫氧的石灰石等輔料,總計115噸。它們被送入平爐中加熱到1700度,化成鋼水後,澆鑄成巨大的鋼錠。然後這塊鋼錠會被加熱到1300度,進行調質,使鋼錠的結晶更均勻,更適合鍛造。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

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1920年,日本建成了滿載排水量42850噸的長門號戰列艦,安裝了410毫米口徑的國產主炮。這是當時世界上威力最大的軍艦主炮。

按炮彈重量、炮口初速、彈著點殺傷力換算,1門410毫米主炮,相當於當時陸軍最主要的75毫米野炮190門。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

長門號戰列艦

製造一門戰列艦主炮炮管,是一項非常浩大的工程,需要有極強的工業基礎和大批擁有熟練技術的專業工人和管理人員。在第一次世界大戰前, 超級昂貴的戰列艦的數量及其主炮口徑的大小,成為衡量一個國家綜合國力強弱的象徵。

完成一門戰列艦主炮的製造,粗略地算來,從鑄鋼開始,需要幾十道工序。

一、高超的鋼鐵生產技術是基礎。

1880年,日本海軍引進了先進的坩堝鍊鋼法。隨後為了生產艦炮,1890年,橫須賀兵工廠引進了最新的3 噸鍊鋼平爐,開始生產優質鋼材。經過近20年發展,到了1911年,日本已經具備了生產大口徑艦炮及炮塔的能力。這些工廠的設備經過改進,可以生產炮管用的100噸高級鋼材。同時,日本也掌握了與主炮炮管生產相配套的多種技術,可以生產戰列艦的主炮了。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

每根炮管需要澆鑄4塊鋼錠

製造大口徑艦炮需要大量的設備。以當時日本國有的室蘭制鋼所為例,其鑄造車間佔地面積4791平方米, 有50噸鋼爐2 座,25噸鋼爐6座,10噸鋼爐2座,是當時日本模較大的鋼廣。在鍛造車間裡,100噸級水壓鍛造機是最基礎的設備。作為退火爐附屬的400噸級水壓鍛壓機,生產炮軸的1000噸級、2000 噸級水壓鍛壓機,650毫米砸邊機,450毫米軋鋼機才是主力設備。

此外, 這裡還有炮管用鋼材加熱槽、炮管鑲嵌塔, 炮管應力調整塔等多種大型設備,都是當時東亞地區技術最先進的設備。

二、粗坯製造

從製造過程上粗略來分,製造1門主炮,可以分成製作粗坯和精細裝配兩大部分。

最基礎的原料就很複雜,包括44噸鐵屑,33噸上等鋼屑,2噸鎳和鉻,36噸用來對鐵渣進行脫炭、脫氧的石灰石等輔料,總計115噸。它們被送入平爐中加熱到1700度,化成鋼水後,澆鑄成巨大的鋼錠。然後這塊鋼錠會被加熱到1300度,進行調質,使鋼錠的結晶更均勻,更適合鍛造。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

長門級的410毫米主炮就是由內外兩層炮管組成,其中還加入了鋼絲進行加固,以抵抗射擊時巨大的膛壓。每根炮管需要澆鑄4塊鋼錠,以後要分別製成炮口套管、炮尾套管、外層炮管和內層炮管。

把它鍛製成圓柱體後,再進行一次退火,以消除冷卻時產生的內部應力。

在鍛壓成型前,要用大型鑽孔機的超長鑽頭把鋼錠中心鑽掉。

鑽好孔的空心圓柱被送入加熱爐內,加熱到1600度。為了保證它受熱均勻,加熱爐採用一氧化碳為燃料。直到鋼柱被燒得通紅,溫度均勻後,才被拉到大型水壓機上,鍛壓成炮管的形狀,成為最基礎的粗坯。

在製作粗坯的過程中,每進行一道工序,都要對其進行非常細緻的檢查,尤其是內層炮管,必須確保沒有任何裂紋。因為內層炮管上哪怕是最細小的龜裂,在射擊時巨大膛壓的作用下,都可能發生崩落,崩落的鋼屑如果造成炸膛,那麼巨大的戰艦將在一瞬間被自己發射的炮彈炸上天。

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1920年,日本建成了滿載排水量42850噸的長門號戰列艦,安裝了410毫米口徑的國產主炮。這是當時世界上威力最大的軍艦主炮。

按炮彈重量、炮口初速、彈著點殺傷力換算,1門410毫米主炮,相當於當時陸軍最主要的75毫米野炮190門。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

長門號戰列艦

製造一門戰列艦主炮炮管,是一項非常浩大的工程,需要有極強的工業基礎和大批擁有熟練技術的專業工人和管理人員。在第一次世界大戰前, 超級昂貴的戰列艦的數量及其主炮口徑的大小,成為衡量一個國家綜合國力強弱的象徵。

完成一門戰列艦主炮的製造,粗略地算來,從鑄鋼開始,需要幾十道工序。

一、高超的鋼鐵生產技術是基礎。

1880年,日本海軍引進了先進的坩堝鍊鋼法。隨後為了生產艦炮,1890年,橫須賀兵工廠引進了最新的3 噸鍊鋼平爐,開始生產優質鋼材。經過近20年發展,到了1911年,日本已經具備了生產大口徑艦炮及炮塔的能力。這些工廠的設備經過改進,可以生產炮管用的100噸高級鋼材。同時,日本也掌握了與主炮炮管生產相配套的多種技術,可以生產戰列艦的主炮了。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

每根炮管需要澆鑄4塊鋼錠

製造大口徑艦炮需要大量的設備。以當時日本國有的室蘭制鋼所為例,其鑄造車間佔地面積4791平方米, 有50噸鋼爐2 座,25噸鋼爐6座,10噸鋼爐2座,是當時日本模較大的鋼廣。在鍛造車間裡,100噸級水壓鍛造機是最基礎的設備。作為退火爐附屬的400噸級水壓鍛壓機,生產炮軸的1000噸級、2000 噸級水壓鍛壓機,650毫米砸邊機,450毫米軋鋼機才是主力設備。

此外, 這裡還有炮管用鋼材加熱槽、炮管鑲嵌塔, 炮管應力調整塔等多種大型設備,都是當時東亞地區技術最先進的設備。

二、粗坯製造

從製造過程上粗略來分,製造1門主炮,可以分成製作粗坯和精細裝配兩大部分。

最基礎的原料就很複雜,包括44噸鐵屑,33噸上等鋼屑,2噸鎳和鉻,36噸用來對鐵渣進行脫炭、脫氧的石灰石等輔料,總計115噸。它們被送入平爐中加熱到1700度,化成鋼水後,澆鑄成巨大的鋼錠。然後這塊鋼錠會被加熱到1300度,進行調質,使鋼錠的結晶更均勻,更適合鍛造。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

長門級的410毫米主炮就是由內外兩層炮管組成,其中還加入了鋼絲進行加固,以抵抗射擊時巨大的膛壓。每根炮管需要澆鑄4塊鋼錠,以後要分別製成炮口套管、炮尾套管、外層炮管和內層炮管。

把它鍛製成圓柱體後,再進行一次退火,以消除冷卻時產生的內部應力。

在鍛壓成型前,要用大型鑽孔機的超長鑽頭把鋼錠中心鑽掉。

鑽好孔的空心圓柱被送入加熱爐內,加熱到1600度。為了保證它受熱均勻,加熱爐採用一氧化碳為燃料。直到鋼柱被燒得通紅,溫度均勻後,才被拉到大型水壓機上,鍛壓成炮管的形狀,成為最基礎的粗坯。

在製作粗坯的過程中,每進行一道工序,都要對其進行非常細緻的檢查,尤其是內層炮管,必須確保沒有任何裂紋。因為內層炮管上哪怕是最細小的龜裂,在射擊時巨大膛壓的作用下,都可能發生崩落,崩落的鋼屑如果造成炸膛,那麼巨大的戰艦將在一瞬間被自己發射的炮彈炸上天。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

二戰後,美軍在日本本土發現的已加工完成的480毫米口徑炮管

炮管內管用鎳鉻合金鋼製作,外管等使用其它成本較低的合金鋼。

鍛壓成型後的內層炮管需要再加熱到600度進行退火去除內部應力,然後裝到大型銑削機上,車出炮管外壁外形,之後還要再由大型膛銑機車好炮管內壁。

已經成型的粗坯要進行內外表面硬化熱處理,提高炮管的強度。主要是為了防止炮管待加工橫放時產生變形,如此長的炮管只能用大型立式加熱塔並且使用高溫礦物油作為介質來進行內外表面熱處理了。表面硬化完成後,還要再次以650℃進行退火以去除內部應力。

最後還要通過一系列檢測,以確定其彈性強度、屈服強度、延展率、斷面收縮率、抗衝擊度、硬度等指標能達到要求。只有所有的指標全部合格的粗坯,才可以進入下一個階段的精細加工。

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1920年,日本建成了滿載排水量42850噸的長門號戰列艦,安裝了410毫米口徑的國產主炮。這是當時世界上威力最大的軍艦主炮。

按炮彈重量、炮口初速、彈著點殺傷力換算,1門410毫米主炮,相當於當時陸軍最主要的75毫米野炮190門。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

長門號戰列艦

製造一門戰列艦主炮炮管,是一項非常浩大的工程,需要有極強的工業基礎和大批擁有熟練技術的專業工人和管理人員。在第一次世界大戰前, 超級昂貴的戰列艦的數量及其主炮口徑的大小,成為衡量一個國家綜合國力強弱的象徵。

完成一門戰列艦主炮的製造,粗略地算來,從鑄鋼開始,需要幾十道工序。

一、高超的鋼鐵生產技術是基礎。

1880年,日本海軍引進了先進的坩堝鍊鋼法。隨後為了生產艦炮,1890年,橫須賀兵工廠引進了最新的3 噸鍊鋼平爐,開始生產優質鋼材。經過近20年發展,到了1911年,日本已經具備了生產大口徑艦炮及炮塔的能力。這些工廠的設備經過改進,可以生產炮管用的100噸高級鋼材。同時,日本也掌握了與主炮炮管生產相配套的多種技術,可以生產戰列艦的主炮了。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

每根炮管需要澆鑄4塊鋼錠

製造大口徑艦炮需要大量的設備。以當時日本國有的室蘭制鋼所為例,其鑄造車間佔地面積4791平方米, 有50噸鋼爐2 座,25噸鋼爐6座,10噸鋼爐2座,是當時日本模較大的鋼廣。在鍛造車間裡,100噸級水壓鍛造機是最基礎的設備。作為退火爐附屬的400噸級水壓鍛壓機,生產炮軸的1000噸級、2000 噸級水壓鍛壓機,650毫米砸邊機,450毫米軋鋼機才是主力設備。

此外, 這裡還有炮管用鋼材加熱槽、炮管鑲嵌塔, 炮管應力調整塔等多種大型設備,都是當時東亞地區技術最先進的設備。

二、粗坯製造

從製造過程上粗略來分,製造1門主炮,可以分成製作粗坯和精細裝配兩大部分。

最基礎的原料就很複雜,包括44噸鐵屑,33噸上等鋼屑,2噸鎳和鉻,36噸用來對鐵渣進行脫炭、脫氧的石灰石等輔料,總計115噸。它們被送入平爐中加熱到1700度,化成鋼水後,澆鑄成巨大的鋼錠。然後這塊鋼錠會被加熱到1300度,進行調質,使鋼錠的結晶更均勻,更適合鍛造。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

長門級的410毫米主炮就是由內外兩層炮管組成,其中還加入了鋼絲進行加固,以抵抗射擊時巨大的膛壓。每根炮管需要澆鑄4塊鋼錠,以後要分別製成炮口套管、炮尾套管、外層炮管和內層炮管。

把它鍛製成圓柱體後,再進行一次退火,以消除冷卻時產生的內部應力。

在鍛壓成型前,要用大型鑽孔機的超長鑽頭把鋼錠中心鑽掉。

鑽好孔的空心圓柱被送入加熱爐內,加熱到1600度。為了保證它受熱均勻,加熱爐採用一氧化碳為燃料。直到鋼柱被燒得通紅,溫度均勻後,才被拉到大型水壓機上,鍛壓成炮管的形狀,成為最基礎的粗坯。

在製作粗坯的過程中,每進行一道工序,都要對其進行非常細緻的檢查,尤其是內層炮管,必須確保沒有任何裂紋。因為內層炮管上哪怕是最細小的龜裂,在射擊時巨大膛壓的作用下,都可能發生崩落,崩落的鋼屑如果造成炸膛,那麼巨大的戰艦將在一瞬間被自己發射的炮彈炸上天。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

二戰後,美軍在日本本土發現的已加工完成的480毫米口徑炮管

炮管內管用鎳鉻合金鋼製作,外管等使用其它成本較低的合金鋼。

鍛壓成型後的內層炮管需要再加熱到600度進行退火去除內部應力,然後裝到大型銑削機上,車出炮管外壁外形,之後還要再由大型膛銑機車好炮管內壁。

已經成型的粗坯要進行內外表面硬化熱處理,提高炮管的強度。主要是為了防止炮管待加工橫放時產生變形,如此長的炮管只能用大型立式加熱塔並且使用高溫礦物油作為介質來進行內外表面熱處理了。表面硬化完成後,還要再次以650℃進行退火以去除內部應力。

最後還要通過一系列檢測,以確定其彈性強度、屈服強度、延展率、斷面收縮率、抗衝擊度、硬度等指標能達到要求。只有所有的指標全部合格的粗坯,才可以進入下一個階段的精細加工。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

1946年7月長門號被註銷船籍,作為戰爭賠償移交給美國

三、精細裝配

經過前面一系列工序,得到了組成1根炮管的4個部件:炮口套管、炮尾套管、外層炮管和內層炮管。

組裝。首先,粗坯要通過大型銑削機和膛銑機,進行內外壁精細加工,這是最關鍵的,要求加工精度極高,誤差率極小,因為最後要通過加熱鑲嵌法,把它們套在一起。這需要對金屬熱處理變形進行精密的計算還需要熟練工人緊密的配合,如果哪怕比設計誤差大了一點點或是工人有輕微的疏忽,最終它們也無法裝在一起。

要把重達50噸內層炮管垂直地放入只有1米左右直徑的外層炮管內,這麼精細的操作,要求工人有非常熟練的技術和豐富的經驗。

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按炮彈重量、炮口初速、彈著點殺傷力換算,1門410毫米主炮,相當於當時陸軍最主要的75毫米野炮190門。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

長門號戰列艦

製造一門戰列艦主炮炮管,是一項非常浩大的工程,需要有極強的工業基礎和大批擁有熟練技術的專業工人和管理人員。在第一次世界大戰前, 超級昂貴的戰列艦的數量及其主炮口徑的大小,成為衡量一個國家綜合國力強弱的象徵。

完成一門戰列艦主炮的製造,粗略地算來,從鑄鋼開始,需要幾十道工序。

一、高超的鋼鐵生產技術是基礎。

1880年,日本海軍引進了先進的坩堝鍊鋼法。隨後為了生產艦炮,1890年,橫須賀兵工廠引進了最新的3 噸鍊鋼平爐,開始生產優質鋼材。經過近20年發展,到了1911年,日本已經具備了生產大口徑艦炮及炮塔的能力。這些工廠的設備經過改進,可以生產炮管用的100噸高級鋼材。同時,日本也掌握了與主炮炮管生產相配套的多種技術,可以生產戰列艦的主炮了。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

每根炮管需要澆鑄4塊鋼錠

製造大口徑艦炮需要大量的設備。以當時日本國有的室蘭制鋼所為例,其鑄造車間佔地面積4791平方米, 有50噸鋼爐2 座,25噸鋼爐6座,10噸鋼爐2座,是當時日本模較大的鋼廣。在鍛造車間裡,100噸級水壓鍛造機是最基礎的設備。作為退火爐附屬的400噸級水壓鍛壓機,生產炮軸的1000噸級、2000 噸級水壓鍛壓機,650毫米砸邊機,450毫米軋鋼機才是主力設備。

此外, 這裡還有炮管用鋼材加熱槽、炮管鑲嵌塔, 炮管應力調整塔等多種大型設備,都是當時東亞地區技術最先進的設備。

二、粗坯製造

從製造過程上粗略來分,製造1門主炮,可以分成製作粗坯和精細裝配兩大部分。

最基礎的原料就很複雜,包括44噸鐵屑,33噸上等鋼屑,2噸鎳和鉻,36噸用來對鐵渣進行脫炭、脫氧的石灰石等輔料,總計115噸。它們被送入平爐中加熱到1700度,化成鋼水後,澆鑄成巨大的鋼錠。然後這塊鋼錠會被加熱到1300度,進行調質,使鋼錠的結晶更均勻,更適合鍛造。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

長門級的410毫米主炮就是由內外兩層炮管組成,其中還加入了鋼絲進行加固,以抵抗射擊時巨大的膛壓。每根炮管需要澆鑄4塊鋼錠,以後要分別製成炮口套管、炮尾套管、外層炮管和內層炮管。

把它鍛製成圓柱體後,再進行一次退火,以消除冷卻時產生的內部應力。

在鍛壓成型前,要用大型鑽孔機的超長鑽頭把鋼錠中心鑽掉。

鑽好孔的空心圓柱被送入加熱爐內,加熱到1600度。為了保證它受熱均勻,加熱爐採用一氧化碳為燃料。直到鋼柱被燒得通紅,溫度均勻後,才被拉到大型水壓機上,鍛壓成炮管的形狀,成為最基礎的粗坯。

在製作粗坯的過程中,每進行一道工序,都要對其進行非常細緻的檢查,尤其是內層炮管,必須確保沒有任何裂紋。因為內層炮管上哪怕是最細小的龜裂,在射擊時巨大膛壓的作用下,都可能發生崩落,崩落的鋼屑如果造成炸膛,那麼巨大的戰艦將在一瞬間被自己發射的炮彈炸上天。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

二戰後,美軍在日本本土發現的已加工完成的480毫米口徑炮管

炮管內管用鎳鉻合金鋼製作,外管等使用其它成本較低的合金鋼。

鍛壓成型後的內層炮管需要再加熱到600度進行退火去除內部應力,然後裝到大型銑削機上,車出炮管外壁外形,之後還要再由大型膛銑機車好炮管內壁。

已經成型的粗坯要進行內外表面硬化熱處理,提高炮管的強度。主要是為了防止炮管待加工橫放時產生變形,如此長的炮管只能用大型立式加熱塔並且使用高溫礦物油作為介質來進行內外表面熱處理了。表面硬化完成後,還要再次以650℃進行退火以去除內部應力。

最後還要通過一系列檢測,以確定其彈性強度、屈服強度、延展率、斷面收縮率、抗衝擊度、硬度等指標能達到要求。只有所有的指標全部合格的粗坯,才可以進入下一個階段的精細加工。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

1946年7月長門號被註銷船籍,作為戰爭賠償移交給美國

三、精細裝配

經過前面一系列工序,得到了組成1根炮管的4個部件:炮口套管、炮尾套管、外層炮管和內層炮管。

組裝。首先,粗坯要通過大型銑削機和膛銑機,進行內外壁精細加工,這是最關鍵的,要求加工精度極高,誤差率極小,因為最後要通過加熱鑲嵌法,把它們套在一起。這需要對金屬熱處理變形進行精密的計算還需要熟練工人緊密的配合,如果哪怕比設計誤差大了一點點或是工人有輕微的疏忽,最終它們也無法裝在一起。

要把重達50噸內層炮管垂直地放入只有1米左右直徑的外層炮管內,這麼精細的操作,要求工人有非常熟練的技術和豐富的經驗。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

把內層炮管垂直放入外層炮管內

內外層炮管套好後,為了提高它的強度,要在外壁上密密地纏上一層鋼絲,每根炮管上的鋼絲拉直了長達30萬米,也就是300公里長。可想而知,這是一道多麼費事的工作。

纏好鋼絲的炮管, 要裝到套管內, 以提高它的耐壓強度。最外層的套管分成炮口和炮尾兩部分。它們的內徑比外層炮管稍小一些,利用熱脹冷縮原理,先把它們燒熱,然後將其套在內炮管的外層上,等冷卻後,它們就緊密的貼合成一體了。

"

1920年,日本建成了滿載排水量42850噸的長門號戰列艦,安裝了410毫米口徑的國產主炮。這是當時世界上威力最大的軍艦主炮。

按炮彈重量、炮口初速、彈著點殺傷力換算,1門410毫米主炮,相當於當時陸軍最主要的75毫米野炮190門。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

長門號戰列艦

製造一門戰列艦主炮炮管,是一項非常浩大的工程,需要有極強的工業基礎和大批擁有熟練技術的專業工人和管理人員。在第一次世界大戰前, 超級昂貴的戰列艦的數量及其主炮口徑的大小,成為衡量一個國家綜合國力強弱的象徵。

完成一門戰列艦主炮的製造,粗略地算來,從鑄鋼開始,需要幾十道工序。

一、高超的鋼鐵生產技術是基礎。

1880年,日本海軍引進了先進的坩堝鍊鋼法。隨後為了生產艦炮,1890年,橫須賀兵工廠引進了最新的3 噸鍊鋼平爐,開始生產優質鋼材。經過近20年發展,到了1911年,日本已經具備了生產大口徑艦炮及炮塔的能力。這些工廠的設備經過改進,可以生產炮管用的100噸高級鋼材。同時,日本也掌握了與主炮炮管生產相配套的多種技術,可以生產戰列艦的主炮了。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

每根炮管需要澆鑄4塊鋼錠

製造大口徑艦炮需要大量的設備。以當時日本國有的室蘭制鋼所為例,其鑄造車間佔地面積4791平方米, 有50噸鋼爐2 座,25噸鋼爐6座,10噸鋼爐2座,是當時日本模較大的鋼廣。在鍛造車間裡,100噸級水壓鍛造機是最基礎的設備。作為退火爐附屬的400噸級水壓鍛壓機,生產炮軸的1000噸級、2000 噸級水壓鍛壓機,650毫米砸邊機,450毫米軋鋼機才是主力設備。

此外, 這裡還有炮管用鋼材加熱槽、炮管鑲嵌塔, 炮管應力調整塔等多種大型設備,都是當時東亞地區技術最先進的設備。

二、粗坯製造

從製造過程上粗略來分,製造1門主炮,可以分成製作粗坯和精細裝配兩大部分。

最基礎的原料就很複雜,包括44噸鐵屑,33噸上等鋼屑,2噸鎳和鉻,36噸用來對鐵渣進行脫炭、脫氧的石灰石等輔料,總計115噸。它們被送入平爐中加熱到1700度,化成鋼水後,澆鑄成巨大的鋼錠。然後這塊鋼錠會被加熱到1300度,進行調質,使鋼錠的結晶更均勻,更適合鍛造。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

長門級的410毫米主炮就是由內外兩層炮管組成,其中還加入了鋼絲進行加固,以抵抗射擊時巨大的膛壓。每根炮管需要澆鑄4塊鋼錠,以後要分別製成炮口套管、炮尾套管、外層炮管和內層炮管。

把它鍛製成圓柱體後,再進行一次退火,以消除冷卻時產生的內部應力。

在鍛壓成型前,要用大型鑽孔機的超長鑽頭把鋼錠中心鑽掉。

鑽好孔的空心圓柱被送入加熱爐內,加熱到1600度。為了保證它受熱均勻,加熱爐採用一氧化碳為燃料。直到鋼柱被燒得通紅,溫度均勻後,才被拉到大型水壓機上,鍛壓成炮管的形狀,成為最基礎的粗坯。

在製作粗坯的過程中,每進行一道工序,都要對其進行非常細緻的檢查,尤其是內層炮管,必須確保沒有任何裂紋。因為內層炮管上哪怕是最細小的龜裂,在射擊時巨大膛壓的作用下,都可能發生崩落,崩落的鋼屑如果造成炸膛,那麼巨大的戰艦將在一瞬間被自己發射的炮彈炸上天。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

二戰後,美軍在日本本土發現的已加工完成的480毫米口徑炮管

炮管內管用鎳鉻合金鋼製作,外管等使用其它成本較低的合金鋼。

鍛壓成型後的內層炮管需要再加熱到600度進行退火去除內部應力,然後裝到大型銑削機上,車出炮管外壁外形,之後還要再由大型膛銑機車好炮管內壁。

已經成型的粗坯要進行內外表面硬化熱處理,提高炮管的強度。主要是為了防止炮管待加工橫放時產生變形,如此長的炮管只能用大型立式加熱塔並且使用高溫礦物油作為介質來進行內外表面熱處理了。表面硬化完成後,還要再次以650℃進行退火以去除內部應力。

最後還要通過一系列檢測,以確定其彈性強度、屈服強度、延展率、斷面收縮率、抗衝擊度、硬度等指標能達到要求。只有所有的指標全部合格的粗坯,才可以進入下一個階段的精細加工。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

1946年7月長門號被註銷船籍,作為戰爭賠償移交給美國

三、精細裝配

經過前面一系列工序,得到了組成1根炮管的4個部件:炮口套管、炮尾套管、外層炮管和內層炮管。

組裝。首先,粗坯要通過大型銑削機和膛銑機,進行內外壁精細加工,這是最關鍵的,要求加工精度極高,誤差率極小,因為最後要通過加熱鑲嵌法,把它們套在一起。這需要對金屬熱處理變形進行精密的計算還需要熟練工人緊密的配合,如果哪怕比設計誤差大了一點點或是工人有輕微的疏忽,最終它們也無法裝在一起。

要把重達50噸內層炮管垂直地放入只有1米左右直徑的外層炮管內,這麼精細的操作,要求工人有非常熟練的技術和豐富的經驗。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

把內層炮管垂直放入外層炮管內

內外層炮管套好後,為了提高它的強度,要在外壁上密密地纏上一層鋼絲,每根炮管上的鋼絲拉直了長達30萬米,也就是300公里長。可想而知,這是一道多麼費事的工作。

纏好鋼絲的炮管, 要裝到套管內, 以提高它的耐壓強度。最外層的套管分成炮口和炮尾兩部分。它們的內徑比外層炮管稍小一些,利用熱脹冷縮原理,先把它們燒熱,然後將其套在內炮管的外層上,等冷卻後,它們就緊密的貼合成一體了。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

內外壁硬化、纏鋼絲裝配過程

"

1920年,日本建成了滿載排水量42850噸的長門號戰列艦,安裝了410毫米口徑的國產主炮。這是當時世界上威力最大的軍艦主炮。

按炮彈重量、炮口初速、彈著點殺傷力換算,1門410毫米主炮,相當於當時陸軍最主要的75毫米野炮190門。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

長門號戰列艦

製造一門戰列艦主炮炮管,是一項非常浩大的工程,需要有極強的工業基礎和大批擁有熟練技術的專業工人和管理人員。在第一次世界大戰前, 超級昂貴的戰列艦的數量及其主炮口徑的大小,成為衡量一個國家綜合國力強弱的象徵。

完成一門戰列艦主炮的製造,粗略地算來,從鑄鋼開始,需要幾十道工序。

一、高超的鋼鐵生產技術是基礎。

1880年,日本海軍引進了先進的坩堝鍊鋼法。隨後為了生產艦炮,1890年,橫須賀兵工廠引進了最新的3 噸鍊鋼平爐,開始生產優質鋼材。經過近20年發展,到了1911年,日本已經具備了生產大口徑艦炮及炮塔的能力。這些工廠的設備經過改進,可以生產炮管用的100噸高級鋼材。同時,日本也掌握了與主炮炮管生產相配套的多種技術,可以生產戰列艦的主炮了。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

每根炮管需要澆鑄4塊鋼錠

製造大口徑艦炮需要大量的設備。以當時日本國有的室蘭制鋼所為例,其鑄造車間佔地面積4791平方米, 有50噸鋼爐2 座,25噸鋼爐6座,10噸鋼爐2座,是當時日本模較大的鋼廣。在鍛造車間裡,100噸級水壓鍛造機是最基礎的設備。作為退火爐附屬的400噸級水壓鍛壓機,生產炮軸的1000噸級、2000 噸級水壓鍛壓機,650毫米砸邊機,450毫米軋鋼機才是主力設備。

此外, 這裡還有炮管用鋼材加熱槽、炮管鑲嵌塔, 炮管應力調整塔等多種大型設備,都是當時東亞地區技術最先進的設備。

二、粗坯製造

從製造過程上粗略來分,製造1門主炮,可以分成製作粗坯和精細裝配兩大部分。

最基礎的原料就很複雜,包括44噸鐵屑,33噸上等鋼屑,2噸鎳和鉻,36噸用來對鐵渣進行脫炭、脫氧的石灰石等輔料,總計115噸。它們被送入平爐中加熱到1700度,化成鋼水後,澆鑄成巨大的鋼錠。然後這塊鋼錠會被加熱到1300度,進行調質,使鋼錠的結晶更均勻,更適合鍛造。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

長門級的410毫米主炮就是由內外兩層炮管組成,其中還加入了鋼絲進行加固,以抵抗射擊時巨大的膛壓。每根炮管需要澆鑄4塊鋼錠,以後要分別製成炮口套管、炮尾套管、外層炮管和內層炮管。

把它鍛製成圓柱體後,再進行一次退火,以消除冷卻時產生的內部應力。

在鍛壓成型前,要用大型鑽孔機的超長鑽頭把鋼錠中心鑽掉。

鑽好孔的空心圓柱被送入加熱爐內,加熱到1600度。為了保證它受熱均勻,加熱爐採用一氧化碳為燃料。直到鋼柱被燒得通紅,溫度均勻後,才被拉到大型水壓機上,鍛壓成炮管的形狀,成為最基礎的粗坯。

在製作粗坯的過程中,每進行一道工序,都要對其進行非常細緻的檢查,尤其是內層炮管,必須確保沒有任何裂紋。因為內層炮管上哪怕是最細小的龜裂,在射擊時巨大膛壓的作用下,都可能發生崩落,崩落的鋼屑如果造成炸膛,那麼巨大的戰艦將在一瞬間被自己發射的炮彈炸上天。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

二戰後,美軍在日本本土發現的已加工完成的480毫米口徑炮管

炮管內管用鎳鉻合金鋼製作,外管等使用其它成本較低的合金鋼。

鍛壓成型後的內層炮管需要再加熱到600度進行退火去除內部應力,然後裝到大型銑削機上,車出炮管外壁外形,之後還要再由大型膛銑機車好炮管內壁。

已經成型的粗坯要進行內外表面硬化熱處理,提高炮管的強度。主要是為了防止炮管待加工橫放時產生變形,如此長的炮管只能用大型立式加熱塔並且使用高溫礦物油作為介質來進行內外表面熱處理了。表面硬化完成後,還要再次以650℃進行退火以去除內部應力。

最後還要通過一系列檢測,以確定其彈性強度、屈服強度、延展率、斷面收縮率、抗衝擊度、硬度等指標能達到要求。只有所有的指標全部合格的粗坯,才可以進入下一個階段的精細加工。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

1946年7月長門號被註銷船籍,作為戰爭賠償移交給美國

三、精細裝配

經過前面一系列工序,得到了組成1根炮管的4個部件:炮口套管、炮尾套管、外層炮管和內層炮管。

組裝。首先,粗坯要通過大型銑削機和膛銑機,進行內外壁精細加工,這是最關鍵的,要求加工精度極高,誤差率極小,因為最後要通過加熱鑲嵌法,把它們套在一起。這需要對金屬熱處理變形進行精密的計算還需要熟練工人緊密的配合,如果哪怕比設計誤差大了一點點或是工人有輕微的疏忽,最終它們也無法裝在一起。

要把重達50噸內層炮管垂直地放入只有1米左右直徑的外層炮管內,這麼精細的操作,要求工人有非常熟練的技術和豐富的經驗。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

把內層炮管垂直放入外層炮管內

內外層炮管套好後,為了提高它的強度,要在外壁上密密地纏上一層鋼絲,每根炮管上的鋼絲拉直了長達30萬米,也就是300公里長。可想而知,這是一道多麼費事的工作。

纏好鋼絲的炮管, 要裝到套管內, 以提高它的耐壓強度。最外層的套管分成炮口和炮尾兩部分。它們的內徑比外層炮管稍小一些,利用熱脹冷縮原理,先把它們燒熱,然後將其套在內炮管的外層上,等冷卻後,它們就緊密的貼合成一體了。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

內外壁硬化、纏鋼絲裝配過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

用大型銑削機和膛銑機對內外壁進行最後的成型銑削

當四層炮管全部結合在一起後,要進行最後的整形,用大型銑削機和膛銑機對內外壁進行最後的成型銑削。隨後就是決定火炮精度最關鍵的一道工序,用大型膛線機在炮管內壁上製出膛線,這是所有工序中精度要求最高的一步。

車好膛線後,還要身管內膛線鍍鉻,這可使炮管的使用壽命提高兩道三倍,這對於超級昂貴戰列艦主炮是至關重要的。最後還要再裝上炮閂。戰列艦的大口徑主炮一般都是分裝彈頭,所以炮閂一般都是斷隔螺紋式的。這樣1門410毫米口徑的主炮就製成了。

"

1920年,日本建成了滿載排水量42850噸的長門號戰列艦,安裝了410毫米口徑的國產主炮。這是當時世界上威力最大的軍艦主炮。

按炮彈重量、炮口初速、彈著點殺傷力換算,1門410毫米主炮,相當於當時陸軍最主要的75毫米野炮190門。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

長門號戰列艦

製造一門戰列艦主炮炮管,是一項非常浩大的工程,需要有極強的工業基礎和大批擁有熟練技術的專業工人和管理人員。在第一次世界大戰前, 超級昂貴的戰列艦的數量及其主炮口徑的大小,成為衡量一個國家綜合國力強弱的象徵。

完成一門戰列艦主炮的製造,粗略地算來,從鑄鋼開始,需要幾十道工序。

一、高超的鋼鐵生產技術是基礎。

1880年,日本海軍引進了先進的坩堝鍊鋼法。隨後為了生產艦炮,1890年,橫須賀兵工廠引進了最新的3 噸鍊鋼平爐,開始生產優質鋼材。經過近20年發展,到了1911年,日本已經具備了生產大口徑艦炮及炮塔的能力。這些工廠的設備經過改進,可以生產炮管用的100噸高級鋼材。同時,日本也掌握了與主炮炮管生產相配套的多種技術,可以生產戰列艦的主炮了。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

每根炮管需要澆鑄4塊鋼錠

製造大口徑艦炮需要大量的設備。以當時日本國有的室蘭制鋼所為例,其鑄造車間佔地面積4791平方米, 有50噸鋼爐2 座,25噸鋼爐6座,10噸鋼爐2座,是當時日本模較大的鋼廣。在鍛造車間裡,100噸級水壓鍛造機是最基礎的設備。作為退火爐附屬的400噸級水壓鍛壓機,生產炮軸的1000噸級、2000 噸級水壓鍛壓機,650毫米砸邊機,450毫米軋鋼機才是主力設備。

此外, 這裡還有炮管用鋼材加熱槽、炮管鑲嵌塔, 炮管應力調整塔等多種大型設備,都是當時東亞地區技術最先進的設備。

二、粗坯製造

從製造過程上粗略來分,製造1門主炮,可以分成製作粗坯和精細裝配兩大部分。

最基礎的原料就很複雜,包括44噸鐵屑,33噸上等鋼屑,2噸鎳和鉻,36噸用來對鐵渣進行脫炭、脫氧的石灰石等輔料,總計115噸。它們被送入平爐中加熱到1700度,化成鋼水後,澆鑄成巨大的鋼錠。然後這塊鋼錠會被加熱到1300度,進行調質,使鋼錠的結晶更均勻,更適合鍛造。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

長門級的410毫米主炮就是由內外兩層炮管組成,其中還加入了鋼絲進行加固,以抵抗射擊時巨大的膛壓。每根炮管需要澆鑄4塊鋼錠,以後要分別製成炮口套管、炮尾套管、外層炮管和內層炮管。

把它鍛製成圓柱體後,再進行一次退火,以消除冷卻時產生的內部應力。

在鍛壓成型前,要用大型鑽孔機的超長鑽頭把鋼錠中心鑽掉。

鑽好孔的空心圓柱被送入加熱爐內,加熱到1600度。為了保證它受熱均勻,加熱爐採用一氧化碳為燃料。直到鋼柱被燒得通紅,溫度均勻後,才被拉到大型水壓機上,鍛壓成炮管的形狀,成為最基礎的粗坯。

在製作粗坯的過程中,每進行一道工序,都要對其進行非常細緻的檢查,尤其是內層炮管,必須確保沒有任何裂紋。因為內層炮管上哪怕是最細小的龜裂,在射擊時巨大膛壓的作用下,都可能發生崩落,崩落的鋼屑如果造成炸膛,那麼巨大的戰艦將在一瞬間被自己發射的炮彈炸上天。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

二戰後,美軍在日本本土發現的已加工完成的480毫米口徑炮管

炮管內管用鎳鉻合金鋼製作,外管等使用其它成本較低的合金鋼。

鍛壓成型後的內層炮管需要再加熱到600度進行退火去除內部應力,然後裝到大型銑削機上,車出炮管外壁外形,之後還要再由大型膛銑機車好炮管內壁。

已經成型的粗坯要進行內外表面硬化熱處理,提高炮管的強度。主要是為了防止炮管待加工橫放時產生變形,如此長的炮管只能用大型立式加熱塔並且使用高溫礦物油作為介質來進行內外表面熱處理了。表面硬化完成後,還要再次以650℃進行退火以去除內部應力。

最後還要通過一系列檢測,以確定其彈性強度、屈服強度、延展率、斷面收縮率、抗衝擊度、硬度等指標能達到要求。只有所有的指標全部合格的粗坯,才可以進入下一個階段的精細加工。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

1946年7月長門號被註銷船籍,作為戰爭賠償移交給美國

三、精細裝配

經過前面一系列工序,得到了組成1根炮管的4個部件:炮口套管、炮尾套管、外層炮管和內層炮管。

組裝。首先,粗坯要通過大型銑削機和膛銑機,進行內外壁精細加工,這是最關鍵的,要求加工精度極高,誤差率極小,因為最後要通過加熱鑲嵌法,把它們套在一起。這需要對金屬熱處理變形進行精密的計算還需要熟練工人緊密的配合,如果哪怕比設計誤差大了一點點或是工人有輕微的疏忽,最終它們也無法裝在一起。

要把重達50噸內層炮管垂直地放入只有1米左右直徑的外層炮管內,這麼精細的操作,要求工人有非常熟練的技術和豐富的經驗。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

把內層炮管垂直放入外層炮管內

內外層炮管套好後,為了提高它的強度,要在外壁上密密地纏上一層鋼絲,每根炮管上的鋼絲拉直了長達30萬米,也就是300公里長。可想而知,這是一道多麼費事的工作。

纏好鋼絲的炮管, 要裝到套管內, 以提高它的耐壓強度。最外層的套管分成炮口和炮尾兩部分。它們的內徑比外層炮管稍小一些,利用熱脹冷縮原理,先把它們燒熱,然後將其套在內炮管的外層上,等冷卻後,它們就緊密的貼合成一體了。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

內外壁硬化、纏鋼絲裝配過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

用大型銑削機和膛銑機對內外壁進行最後的成型銑削

當四層炮管全部結合在一起後,要進行最後的整形,用大型銑削機和膛銑機對內外壁進行最後的成型銑削。隨後就是決定火炮精度最關鍵的一道工序,用大型膛線機在炮管內壁上製出膛線,這是所有工序中精度要求最高的一步。

車好膛線後,還要身管內膛線鍍鉻,這可使炮管的使用壽命提高兩道三倍,這對於超級昂貴戰列艦主炮是至關重要的。最後還要再裝上炮閂。戰列艦的大口徑主炮一般都是分裝彈頭,所以炮閂一般都是斷隔螺紋式的。這樣1門410毫米口徑的主炮就製成了。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

用大型膛線機在炮管內壁上製出膛線

"

1920年,日本建成了滿載排水量42850噸的長門號戰列艦,安裝了410毫米口徑的國產主炮。這是當時世界上威力最大的軍艦主炮。

按炮彈重量、炮口初速、彈著點殺傷力換算,1門410毫米主炮,相當於當時陸軍最主要的75毫米野炮190門。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

長門號戰列艦

製造一門戰列艦主炮炮管,是一項非常浩大的工程,需要有極強的工業基礎和大批擁有熟練技術的專業工人和管理人員。在第一次世界大戰前, 超級昂貴的戰列艦的數量及其主炮口徑的大小,成為衡量一個國家綜合國力強弱的象徵。

完成一門戰列艦主炮的製造,粗略地算來,從鑄鋼開始,需要幾十道工序。

一、高超的鋼鐵生產技術是基礎。

1880年,日本海軍引進了先進的坩堝鍊鋼法。隨後為了生產艦炮,1890年,橫須賀兵工廠引進了最新的3 噸鍊鋼平爐,開始生產優質鋼材。經過近20年發展,到了1911年,日本已經具備了生產大口徑艦炮及炮塔的能力。這些工廠的設備經過改進,可以生產炮管用的100噸高級鋼材。同時,日本也掌握了與主炮炮管生產相配套的多種技術,可以生產戰列艦的主炮了。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

每根炮管需要澆鑄4塊鋼錠

製造大口徑艦炮需要大量的設備。以當時日本國有的室蘭制鋼所為例,其鑄造車間佔地面積4791平方米, 有50噸鋼爐2 座,25噸鋼爐6座,10噸鋼爐2座,是當時日本模較大的鋼廣。在鍛造車間裡,100噸級水壓鍛造機是最基礎的設備。作為退火爐附屬的400噸級水壓鍛壓機,生產炮軸的1000噸級、2000 噸級水壓鍛壓機,650毫米砸邊機,450毫米軋鋼機才是主力設備。

此外, 這裡還有炮管用鋼材加熱槽、炮管鑲嵌塔, 炮管應力調整塔等多種大型設備,都是當時東亞地區技術最先進的設備。

二、粗坯製造

從製造過程上粗略來分,製造1門主炮,可以分成製作粗坯和精細裝配兩大部分。

最基礎的原料就很複雜,包括44噸鐵屑,33噸上等鋼屑,2噸鎳和鉻,36噸用來對鐵渣進行脫炭、脫氧的石灰石等輔料,總計115噸。它們被送入平爐中加熱到1700度,化成鋼水後,澆鑄成巨大的鋼錠。然後這塊鋼錠會被加熱到1300度,進行調質,使鋼錠的結晶更均勻,更適合鍛造。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

鋼坯鍛制過程

長門級的410毫米主炮就是由內外兩層炮管組成,其中還加入了鋼絲進行加固,以抵抗射擊時巨大的膛壓。每根炮管需要澆鑄4塊鋼錠,以後要分別製成炮口套管、炮尾套管、外層炮管和內層炮管。

把它鍛製成圓柱體後,再進行一次退火,以消除冷卻時產生的內部應力。

在鍛壓成型前,要用大型鑽孔機的超長鑽頭把鋼錠中心鑽掉。

鑽好孔的空心圓柱被送入加熱爐內,加熱到1600度。為了保證它受熱均勻,加熱爐採用一氧化碳為燃料。直到鋼柱被燒得通紅,溫度均勻後,才被拉到大型水壓機上,鍛壓成炮管的形狀,成為最基礎的粗坯。

在製作粗坯的過程中,每進行一道工序,都要對其進行非常細緻的檢查,尤其是內層炮管,必須確保沒有任何裂紋。因為內層炮管上哪怕是最細小的龜裂,在射擊時巨大膛壓的作用下,都可能發生崩落,崩落的鋼屑如果造成炸膛,那麼巨大的戰艦將在一瞬間被自己發射的炮彈炸上天。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

二戰後,美軍在日本本土發現的已加工完成的480毫米口徑炮管

炮管內管用鎳鉻合金鋼製作,外管等使用其它成本較低的合金鋼。

鍛壓成型後的內層炮管需要再加熱到600度進行退火去除內部應力,然後裝到大型銑削機上,車出炮管外壁外形,之後還要再由大型膛銑機車好炮管內壁。

已經成型的粗坯要進行內外表面硬化熱處理,提高炮管的強度。主要是為了防止炮管待加工橫放時產生變形,如此長的炮管只能用大型立式加熱塔並且使用高溫礦物油作為介質來進行內外表面熱處理了。表面硬化完成後,還要再次以650℃進行退火以去除內部應力。

最後還要通過一系列檢測,以確定其彈性強度、屈服強度、延展率、斷面收縮率、抗衝擊度、硬度等指標能達到要求。只有所有的指標全部合格的粗坯,才可以進入下一個階段的精細加工。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

1946年7月長門號被註銷船籍,作為戰爭賠償移交給美國

三、精細裝配

經過前面一系列工序,得到了組成1根炮管的4個部件:炮口套管、炮尾套管、外層炮管和內層炮管。

組裝。首先,粗坯要通過大型銑削機和膛銑機,進行內外壁精細加工,這是最關鍵的,要求加工精度極高,誤差率極小,因為最後要通過加熱鑲嵌法,把它們套在一起。這需要對金屬熱處理變形進行精密的計算還需要熟練工人緊密的配合,如果哪怕比設計誤差大了一點點或是工人有輕微的疏忽,最終它們也無法裝在一起。

要把重達50噸內層炮管垂直地放入只有1米左右直徑的外層炮管內,這麼精細的操作,要求工人有非常熟練的技術和豐富的經驗。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

把內層炮管垂直放入外層炮管內

內外層炮管套好後,為了提高它的強度,要在外壁上密密地纏上一層鋼絲,每根炮管上的鋼絲拉直了長達30萬米,也就是300公里長。可想而知,這是一道多麼費事的工作。

纏好鋼絲的炮管, 要裝到套管內, 以提高它的耐壓強度。最外層的套管分成炮口和炮尾兩部分。它們的內徑比外層炮管稍小一些,利用熱脹冷縮原理,先把它們燒熱,然後將其套在內炮管的外層上,等冷卻後,它們就緊密的貼合成一體了。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

內外壁硬化、纏鋼絲裝配過程

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

用大型銑削機和膛銑機對內外壁進行最後的成型銑削

當四層炮管全部結合在一起後,要進行最後的整形,用大型銑削機和膛銑機對內外壁進行最後的成型銑削。隨後就是決定火炮精度最關鍵的一道工序,用大型膛線機在炮管內壁上製出膛線,這是所有工序中精度要求最高的一步。

車好膛線後,還要身管內膛線鍍鉻,這可使炮管的使用壽命提高兩道三倍,這對於超級昂貴戰列艦主炮是至關重要的。最後還要再裝上炮閂。戰列艦的大口徑主炮一般都是分裝彈頭,所以炮閂一般都是斷隔螺紋式的。這樣1門410毫米口徑的主炮就製成了。

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

用大型膛線機在炮管內壁上製出膛線

日本“長門號”戰列艦410毫米艦炮製造過程

加工完成的410毫米口徑炮管

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