2002年3月,前苏联黑海造船厂打造的半成品——瓦良格号航母,在途经黑海、直布罗陀海峡、绕过大半个非洲、穿过马六甲海峡后,终于抵达了中国大连造船厂。
2005年4月大连造船厂对这个舰体完成率仅70%多的废旧航母,开始了为期4年的改造工作。而自1988年下水的瓦良格航母,已经过长达17年的停建历程,舰体大部分钢材由于缺乏维护而变得锈迹斑斑。
此时瓦良格航母改造面临的第一要务,就是要解决修复航母所需的特种钢材,尤其是需要数百吨的“对称球扁钢”,这种技术指标远远高出民用钢材的特种钢,主要用于航母舰身的加强筋和龙骨的修复。而在此之前国内没有一家钢材企业有制造过球扁钢的经验和设备,最后这项艰巨的任务由鞍钢集团承接。
由于球扁钢的头部呈现球状、腹部却是扁平的,特殊的形状构造让工人在轧钢时摸不到头脑,最开始工人们用了十多个小时,才能轧出几根符合标准的球扁钢,而这样的进度无疑推迟了航母的正常修复工作。
周丹——鞍钢集团水面研究室的主任,深知自己肩上任务的重要性,中国第一艘航母的修复工作迟不得也慢不得。从接到任务开始,周丹就开始带领自己的研发团队,一边研发一边尝试着生产,在三个月的时间内日夜攻关,最终实现了国产球扁钢冶炼技术的突破,便迅速投入到了正常的供应阶段。短短一年半的时间,周丹和她的团队就提前完成了三至五年的工作量,最终鞍钢如期向大连造船厂交付了200多吨的航母修复钢材。
在2013年中国第二艘航母、国产首艘航母正式开建前,瓦良格航母修复完成后,鞍钢再次接到了航母甲板钢的研制任务。
相比于先前修复钢材球扁钢的冶炼,甲板钢结构更加复杂,要求更加高、需要达到的指标更加多,这是因为其所处的环境极为恶劣。首先甲板钢要能承受住数十吨舰载机高频次的降落冲击,美国福特号航母使用的特种钢,平均一平方厘米可以承受住8吨的冲击力。普通钢铁在1515度的高温下就会逐渐融化,但甲板钢却必须在舰载机2000多度的尾焰下保持原有形状。
如果说要达到这些苛刻的条件,我们完全可以加大钢板的厚度,但实际上航母建造时为了降低重心保证舰体的平稳,整个航母甲板的重量也不能超过一定的标准,现今已经有不超过5厘米厚的甲板钢被运用在航母上,高强度、耐高温不变形、抗腐蚀、高韧性和防弹等特点考量着一个国家钢铁制造的顶尖水平。
目前能够独立制造航母甲板钢的国家屈指可数,中国也是继美国、日本、俄罗斯、法国之后,能独立生产甲板钢的国家。而如今航母的高强度结构用钢,已经从上世纪的HTS高抗拉强度钢,升级到了目前的HY高屈服强度钢和更加先进的HSLA高强低合金钢,后两类就是如今航母使用的主力钢材,主流型号的屈服强度都在500兆帕以上。目前美国福特号航母所使用的HSLA-115钢,屈服强度就达到了795兆帕。
在鞍钢承接国产航母甲板用钢之前,中国一重集团正在进行全球最宽、宽厚板轧机的研制工作,而这个宽5.5米的轧机就是鞍钢生产甲板钢必须用到的巨型轧机,因为在航母甲板钢的组装过程中,为了尽量减少焊接的次数,所需甲板钢的面积要尽量大。而这个外号“轧机之王”的巨无霸可以生产出宽度达5.5米的钢板,压扎的力度最高可达10万吨。
2009年7月一重集团5.5米轧机在鞍钢的生产车间内试车成功,标志着中国已经拥有了全球最为先进的宽厚板生产线,在这里我国首艘国产航母的甲板用钢就在此诞生。
因为先后承担两艘航母用钢的生产任务,鞍钢人无不自信满满,用双手将鞍钢精神铸造在每一块钢板上。
2013年8月鞍钢成功交付了国产首艘航母建造所需的球扁钢和甲板钢,除了低要求的结构钢外,在国产航母舰身70%关键部位的用钢上,鞍钢用实力证明了中国是有能力生产全球最顶尖的特种钢材。
如今国产航母的甲板钢屈服强度达到了690兆帕,相当于一平方米厘米可以承受住6.9吨的压力,技术指标均处于全球前列。