解放军改建瓦良格号：长期锈蚀筋骨或缺的钢材

2005年4月26日，瓦良格号被拖入大连造船厂干船坞，开始由中国人民解放军改装、安装和继续建造。 当时瓦良格号还没有完工。 苏联解体后，乌克兰经济形势不佳。 ，甚至忽略了它。 因此，这艘航空母舰仅具有外观，就像海上的浮动平台一样，早已被遗弃在尼古拉耶夫市的海岸上。

因此，重建瓦良格号的技术难度非常高。 为了防止未来的核心技术被其他国家扼杀，中国在转型过程中全部进行自主研发。

最核心的问题之一就是解决航母的钢材问题。 当时，瓦良格号因内部设备较多被拆除，且长期腐蚀，不得不动用数百吨对称球形扁钢进行修复。 所谓球形扁钢是一种头部为球形、主体为扁平的特殊钢材。 主要用于造船、桥梁建造领域。 一般大型船舶和常规船舶的主船体多采用船用球状扁钢，其厚度与连接板相同。 该材料以球扁钢为骨架（也称加强筋或龙骨）。 球形扁钢可以说是修复航母不可缺少的钢材。

灯泡扁钢

2008年，鞍钢负责研制“瓦良格”号所需的对称球形扁钢。 当时我国还没有开发和加工此类钢材的经验和技术。 这一艰巨的任务落到了鞍山钢铁研究院军工研究所的肩上。 周丹研究员从事水面舰艇钢材研发已有24年，但这项任务对她来说仍然异常艰巨。

因为当时我国还没有一家钢铁企业具备生产对称球形扁钢的经验和条件。 但周丹深知这项任务的重要性，并一边研发一边开始试制。 他每天在实验室和生产车间度过近20个小时。 两个月后，他终于轧出了第一批球形扁钢。 然而，周丹却赶到了现场。 我一看，立刻就懵了。 扁球钢根本轧不出来。 卷完后尺寸不对。 然后我又试了一件，尺寸还是不对。 周丹在现场呆了十几个小时，滚了滚。 钢材有好几块，但没有一块是合格的。

鞍山钢铁基地

周丹心想，这样不行。 周丹发现，由于对称球形扁钢形状特殊、尺寸差异较大，加上金属流动和孔型设计等因素，单独滚压成形难度很大。 由于没有专门的生产线，热处理的效果并不理想。 于是周丹尝试将球形扁钢固定在热处理框架上，防止变形，最终保证了产品的生产。

2009年5月，鞍钢成功交付辽宁舰修复用200吨航母钢材。 周丹团队只用了一年半的时间，就完成了需要三五年才能完成的研发任务，并产出了大约10倍的产量，最终保证了供应。

在解决了开发对称球扁钢的问题后，鞍钢面临着更重要的考验，那就是甲板钢的研发。 甲板钢材可以说关系到航母的战斗力和防御力。 技术难度非常高。 世界上只有美国、俄罗斯和法国掌握了这项技术，就连英国航母也是从法国购买钢材的。 最重要的是，这三个国家都禁止向中国出口航母用钢材。

而且就算允许出口，我们也不敢买。 甲板钢就是这样一个核心、重要的材料。 万一对方做错了怎么办，那我们的一切努力就都白费了。 所以我们只能自主开发。

甲板钢有多难？ 首先需要解决的是海水的腐蚀和盐度问题。 如果这个问题不解决，航母就会因为甲板生锈而无法保证足够的作战能力。 盐度过高会使甲板变脆。 日本在二战期间就遇到了这个问题，直接导致排水量高达7万吨的“信浓”号航母被4枚鱼雷击沉。

此外，它还需要承受数十吨舰载机的冲击和摩擦，还要承受发动机尾焰中数千度的高温。 在战时，还需要能够承受一定的炸弹爆炸输出，屈服强度（材料屈服时的屈服极限，即抵抗微量塑性变形的应力）要求在500MPA以上。

法国生产的“低碳钢”的屈服强度约为550MPa，但这种材料的屈服强度比较低。 一般仅用于制造小型垂直起降或直升机母舰。 因此，法国“戴高乐”号航母采用的是美国的HY-80钢。

此外，航母建造中三分之一的工作是钢板的焊接。 因此，拼焊飞行甲板钢板面积越大，头尾强度偏差不能超过10Mpa，所有-84度冲击韧性都在250J以上。这不仅有质量最高，但焊缝也更少。 还可以缩短施工工期，提高桥面板的整体质量。 为了提高航母的机动性能、提高航速，需要减轻舰体重量，降低重心，使舰体更加稳定，并具有足够的防弹能力，这就需要高强度和高强度的材料。高韧性钢板起保护作用。 由于必须同时满足如此多的苛刻要求，航空母舰所用的甲板钢材超过了任何军舰的钢材质量。

航空母舰甲板

因此，实际上真正完全掌握甲板钢技术的只有美国和俄罗斯两个国家。 最强的是俄罗斯AK系列镍铬钛合金钢，它是世界上屈服强度最高的材料，可达1000MPa。

但鞍钢并没有退缩。 为了完成甲板钢的研发，整个团队24小时坚守在工厂，跟踪从前线到后线的每一道工序。 他们每天可以睡几个小时，一天三四个小时。

一重集团也加入了甲板钢的研发。 为了锻造甲板钢，一重集团为鞍钢钢铁基地——被誉为“世界轧机之王”的五米五超宽轧机研制了世界上最先进的钢铁生产加工设备。

五米五超宽轧机

全球最宽的轧机，拥有世界顶尖的轧制能力。 向下轧制力高达10万吨，可轧制宽度5.5米的钢板，轧制长度超过40米。 是当之无愧的“轧机之王”。

最终，在鞍钢的努力下，中国航母所用的甲板钢终于在这个轧厂之王下诞生了。 整体技术指标与美国福特级使用的HSLA-115特殊钢相当，达到690MPa。

此前西方国家宣称中国造不出航母装甲，这是弄巧成拙！

另外，航母用的钢材不仅是我们所说的甲板钢、球扁钢，还包括船体用钢和上层建筑用钢。 为此，鞍钢引进了国内最先进的热轧板。 有了生产线，产量就大大提高了。 在为国产航母供应钢材的任务中，鞍钢只用了一年的时间，就完成了过去需要十年时间的特钢生产。 目前，国产航母除了30%是技术含量相对较低的结构钢外，国产航母所需的特殊钢70%是鞍钢集团生产的。

这大大加快了国产航母的建造速度。 从重建到交付，中国只用了7年时间。 可以说，没有鞍钢的贡献，辽宁舰不可能这么快服役。 现在中国第一艘自主研发、自建的航母即将交付海军，而其上的钢材也由鞍钢负责。

可以说，鞍钢股份在海军远海征程中发挥了重要作用，创造了属于中华民族的中国奇迹。