一种超厚超大直径单壳体的制作方法

一种超厚超大直径单壳体
1.众所周知，潜水艇的耐压壳体是由大型卷板机卷出来的，尤其是弹道导弹核潜艇壳体，需要直径更大的耐压艇壳，来增大潜艇内部空间，以便布置潜射洲际导弹。
2.本发明《一种超厚超大直径单壳体》是以超厚度超大直径而且是单壳体潜水艇，在水深1000米至1500米以下水域潜航，用以规避核攻击潜水艇的追踪，达到隐蔽潜航目的，其设计需要用30％的钛和70％无磁钢，厚度在200毫米以上，直径在15米以上，因而，大型卷材机难以完成本设计的工艺需求。
3.本发明《一种超厚超大直径单壳体》完全抛弃大型卷板机的传统工艺，其设计特征在于由内部铜管冷却循环水和外部钢壳体形成的结晶器构成的超厚、超大直径电渣溶铸形成的大型模具，将二次重溶后的成品钛合金钢制造成的尺寸、形体与电渣溶铸的模具相同孤度，也就是与结晶器的尺寸、形状相吻合的孤度标准，使其成为标准的孤度自耗电极，在结晶器内溶池的强电流，高温度下形成溶滴，完成标准孤度溶铸工艺，所完成的超大直径圆形体的铸体钢板孤度范围根据潜艇性质要求，在厚度150毫米到300毫米之间，宽度3000毫米范围，直径 15000毫米范围封闭的圆孤长50米至60米范围的潜艇专用分段体，分段体在根据潜艇用途的长度分段体设置为35个至50个，且于船台上设置的滚动装置[21]，由电渣焊工艺自动完成，由90度角至30度角位置，作分段的自动焊接工艺和同时进行的退火加回火热处理工艺，滚动慢速旋转，于两段分段体外表面由化学粘合剂将多条连接钢板将两个分段粘合为一体结构，致使两分段体形成一体且同步运行，于电渣焊进行滚动焊接一定值时，在慢速滚动中，由气焊加热去掉粘合剂，将连接用钢板取下。
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由特殊型体的结晶器将预留口的潜水艇围壳，导弹发射舱口，鱼雷发射舱口的分段体溶铸工艺完成和船台组装，且将潜艇内部罐体每3 米的内圆焊接低于半园体的小半园形状的肋骨板[22]，用以加强潜艇内应力对外力的挤压强度。
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为了增强无磁钢的强度而加入30％的金属钛形成的钛合金钢材质用以抵御被磁探测性能，由于金属钛含量少，故而可节省大笔资金降低成本，增强潜水艇隐蔽性能。
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下面用图例对《一种超厚超大直径单壳体》作进一步描述。
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图1是本发明《一种超厚超大直径单壳体》的侧视图。
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图2是本发明《一种超厚超大直径单壳体》的俯视图。
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本发明《一种超厚超大直径单壳体》是将70％的无磁钢加入30％金属钛，冶炼成为钛合金钢，然后再将其经过电渣炉二次加工过滤除去有害成分且制成园弧形态钢板，这种园弧形态钢板的弧度与图例[2] 中的电渣溶铸体[18]和结晶器[4]的孤度标准相同，这种成品标准孤度钢板的厚度100毫米，宽度6600毫米，高度9000毫米，需要加工这种标准孤度尺寸钛合金钢板材360件备用。
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如图所述图例[1]图例[2]所述的《一种超厚超大直径单壳体》的设计特征在于建立了一个超大直径的结晶器[4]同时也是模具体由各升降平台[16]确立了结晶器[4]与横臂[1]上夹持器[2]的精确垂直位置，利于自耗电极准确落入结晶器[4]中线位置，进入电渣池[17]的精确位置，且由驱动装置[9]丝杆[6]驱动，使横臂[1]上夹持器[2]控制钛合金钢板形成的自耗电板[3]作上下自如运行，为使孤度宽6600毫米，厚度100毫米，高度9000毫米
的自耗电极即钛合金钢板[3]在结晶器[4] 内更加精确中心线位置的稳定性和可靠性，在园形升降平台的内园和外园边缘皆设计有轮式液压控制器[14]，以控制自耗电极[3]的园孤形钛合金钢板[3]在结晶器[4]的孤度中心线位置内的稳定上下运行，由两台横臂[1]和上夹持器[2]控制一个宽6600毫米，厚度100毫米，高度9000毫米，园孤形状的钛合金钢板，共有16台横臂[1]和上夹持器 [2]所控制的8个园孤形状的钛合金钢板在主电脑控制下的供电系统和控制系统同时调控进入超大直径铜制水冷结晶器[4]，它同时也是巨大直径超厚钢板成型的模具体，在其内部盛有熔融的炉渣，在主电脑控制的伺服系统同时控制8个宽6600毫米，厚度100毫米，高9000 毫米的孤形钢板，同时在统一时间内插入结晶器[4]的溶渣内，由于在电流作用下变成8个自耗电板[3]渣池[17]金属熔池[19]迅速凝固的钢板[18]，底水箱[5]通过短网导线和变压器[11]形成回路，在通电过程中，渣池放出焦耳热，将8个成品园孤形合金钢板下前端同时逐渐溶化，熔融金属汇聚成液滴，穿过渣池[17]形成合金钢熔池[19]，在水冷作用下，迅速凝固形成厚度200毫米，直径15000毫米的钛合金钢园形钢板分段体[18]。当电渣溶铸至结晶器[4]上部3000毫米处，断电和水冷处置完成后，升降平台将超大直径15米，超厚200毫米的园形成品钛合金钢板[18]下降离开平台将至地面运行至船台滚动装置的40至 50个分段体进行滚动自动电渣焊焊接和回火热处理工艺。
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本发明《一种超厚超大直径单壳体》适应于战略核潜艇和战术攻击核潜艇的深潜潜航，所使用的钛合金钢材质完全由浇铸体完成，而不需要机械加工，因而其造价成本不高，无磁钢只要不进口，由军工单位生产所需无磁钢材，其价格也不高，由于采用钛合金钢材质，配合本人前期发明的《遮断探测信号超隐身装备》可使海军潜艇装备上升更高档次，可控制各大洋区域，对陆地战略攻击，完成浅海区域各项作战指标而难于被敌方所探测。


技术特征：
1.本发明一种超厚超大直径单壳体中的超大直径园形结晶体[4]，小于半园的小半园形助肋板，超大园形滚动电渣自动焊接[21]，固定自耗电极的轮式液压控制器[14]。

技术总结
本发明一种超厚超大直径单壳体是以海军核潜艇为例，制造超厚、超大直径的单壳体的核潜艇，其特征在于建立超大直径的水冷结晶器模具，将无磁钢材质加入金属钛形成无杂质的纯净钛合金钢成品，且以此为自耗电极由电力系统形成回路，使自耗电极在控制器的作用下，在结晶器模具内熔铸完成超厚超大直径园形潜艇分段体，且在于船台建立滚动装置做电渣自动焊接，同时将分段体内部小半园助肋体加强内应力而进行焊接，使深潜潜航更加安全。使深潜潜航更加安全。使深潜潜航更加安全。


技术研发人员：赵起宽
受保护的技术使用者：赵起宽
技术研发日：2020.08.03
技术公布日：2022/2/18