枪管为什么不能铸造,而非要用铁棒钻的?

如题所述

枪管是枪械的核心零件之一,通常是以耐热不易变型的金属管打造而成。当子弹被击发时,火药爆炸产生的膨胀气体推动子弹通过枪管,以高速射出枪外。



在古代,枪管是被铸造出来的。当时人们觉得铸造是最好的方法,但很快就发现,铸造的枪管普遍偏厚,枪头重,射击时会严重影响到枪的精准度。而且铸造工艺在冷却时,非常容易产生气泡,很难做到枪管内膛表面光滑。



枪管作为枪械的重要部位,也是整枪工作环境最恶劣,机械性能要求最高的部位,经常要在高温高压环境下工作。这种条件下,对于枪管的结构强度要求很严格。如果质量不达标,不仅影响射击的精准度,可能还会出现炸膛的情况。一根枪管的好坏直接影响到了此枪的使用寿命和性能,因此枪管的加工工艺也变得尤为重要。



枪支在射击时,枪管内部要承受几百兆帕的压强,相当于几千个大气压。也就是说,在枪管内部,每平方厘米要承受几千公斤的压力。国产小口径步枪弹的膛压大概在280-290兆帕,而北约小口径步枪弹的膛压要达到350兆帕以上。



枪管用的铁棒不是普通铁棒,叫做枪管毛坯。枪坯在钢铁厂铸造成型,再经过机床切削成合金棒后,就可以运送至造枪厂,枪厂根据生产的枪型把合金棒加工成设计的外形,随后开始钻孔,此时的合金棒就成为“无缝钢管”,接着就是造枪的核心技术——拉膛线,最后完成渡漆,一支枪管就此诞生。



制造优质合金枪坯所需材料是很难搞到的,1890年汉阳兵工厂生产的第一批200支汉阳造,所使用的枪坯就是高价从日本进口的;俄罗斯高精度狙击步枪T5000所使用的枪坯是从美国进口的。(生产T5000的ORSIS步枪公司是民企,所以不在西方国家限制范围)



枪械进入到膛线时代和口径制式化之后,枪管的内部变得很复杂,并且子弹发射药的能量释放也成倍的提高(现代子弹的发射药是采用的硝化棉+硝化甘油双基发射药),这就需要枪管有非常高的强度(硬度和韧性),而使用铸造方式基本上不可能制造出来合格的枪管。



枪管制造不能使用常规的铸造方法,因为常规铸造方法是使用模具浇灌出来的,而这样打造出来的枪支在硬度和韧性上是比较差的,所以枪管为了保证质量,必须使用冷锻的方法进行制造。



冷锻一般是用钻头钻出来的,这种技术制造的枪管可以承受连续射击时产生的巨大冲击力,可以更好的保证射击的精准度。冷锻技术对于枪支的安全性和射击精准度都是一次技术上的巨大进步,也正是如此冷锻技术被世界各国广泛应用于枪管的制造中。



目前大部分突击步枪、轻机枪和手枪的枪管都是由冷锻机敲打出来的。这个设备外表不起眼,但是技术等级很高,需要有非常好的控制才行,捶打和旋转要均匀同步,如果锤头速度不一致,就会将枪管打变形,形不成规则的圆形。



枪管的生产制造流程:枪坯在钢铁厂铸造锻打成棒材,去除内部的气孔,然后送到兵工厂进行后续加工。兵工厂收到钢棒料后切割成段,去除缺陷多的外皮,然后用深孔钻在钢棒中心打出通孔。



再使用一根与膛线一样纹路的钢质内芯穿过去,然后一头卡在冷锻机的卡盘上,由四个黄铜制成的锤头,在冷锻机卡头慢速旋转下均匀的敲打毛坯,使其拉长。最后枪管还需要打磨抛光内外表面,进行镀铬等表面处理,才能达到使用要求。



这样加工出来的枪管,不仅内壁光洁,尺寸一致,膛线均匀,还具有极高的整体机械强度和表面硬度,适当的表面粗糙度和膛线深度缠距,才能充分起到控制子弹旋转和射出方向,提高射击精度的作用。



总之,现代枪械制造貌似简单,实际上需要完备的大工业基础去支持,全世界可以制造枪械的国家仍然是少数工业强国,生产厂家也都是有着百年历史的知名企业,其它国家要想大规模制造性能稳定,质量优良的枪械要经历漫长的过程,尤为需要我们常说的工匠精神。

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第1个回答  2021-03-04

现代枪械的枪管可不是铁棒,枪管是由高强度中等合金量的钢管制造出来的,铁铸造也许在明朝可以,当时有种鸟枪叫做“榆木喷”(实际上是一种小型便携式火炮)就是用铸铁铸造而成的。那么,为何枪管不能使用铸造方式制造呢?这是因为枪械进入到膛线时代和口径制式化之后,枪管的内部变得很复杂,并且子弹发射药的能量释放也成倍的提高(现代子弹的发射药是采用的硝化棉+硝化甘油双基发射药)这就需要枪管有非常高的强度(硬度和韧性),而使用铸造方式基本上不可能制造出来合格的枪管。

铸造首先遇到的问题就是膛线!枪械口径制式化以来,大规模制造的最大口径是14.5㎜、最小的是5.45㎜(可以用圆规画一下看看“圆”粗细),并且里面还有“阴阳纹”膛线,如果枪管采用铸造方式生产,先要有“外沙型”和内芯,5.45~14.5㎜这样细管状物“沙型和内芯”制作起来是非常困难的!并且内芯的外表需要和膛线的纹路必须要一样…对于现有的大规模沙型流水线来说这两项是根本难以生产出来的东西,所以仅制造外沙型和复杂内芯就会让铸造方式难以生产。

就算是将外砂型和内芯制作出来,在钢水浇铸的过程中仍然是困难重重!钢液本身是“流动性”很差的金属,它的铸造性能不如:铸铁、铜、铝…浇铸这样细度的管状物有可能会出现铸造形状不完整这样的严重铸造缺陷,甚至会出现钢水温度和密度太高将砂型熔毁,要是这样的话前面所有的“砂处理工艺”(工序)也就前功尽弃了!

从上面这两个工艺流程来看,以现有的一般的精密铸造工艺来说,根本实现不了这样的细度的管状物铸造!唯有采用更加精密的航空级别的铸造方式才能铸造出来,但是生产效率变得极低和生产价格变得奇高!枪也就失去了大规模装备的意义!

理论上来说,可以使用航天级精密铸造方式来生产枪管,可是除了效率低价格昂贵之外,强度也达不到技术要求。因为枪管从钢锭到形成毛坯需要多次碾压塑形,才能让钢材的内在分子结构更加的致密,加工完成后强度更高。精密铸造一次成型的东西根本达不到强度要求。

那么,现代枪管是怎样制造出来的?现代枪管的制造工艺分成:冷锻工艺和传统的深孔加工工艺。

所谓“冷锻”,大概其的工艺流程就是:先将一节经过初锻、热处理、表面精整后的毛坯件中心打孔,使用一根与膛线一样纹路的钢质内芯穿过去,然后一头卡在冷锻机的卡盘上,由四个黄铜制成的锤头在冷锻机卡头慢速旋转下均匀的敲打毛坯,使其拉长,最后变成一根尺寸合格的枪管。

第2个回答  2021-02-02

自从枪械诞生以来,就被主要用于人类的战场之上,且随着人类科技的进步,人们也从没有停止过对于大大火力,高精度,高射速的枪械的研发。但枪械结构看似简单,但一把合格的枪械,对于枪支每一个零部件的要求都极为苛刻,非常注重在枪支制造过程中对于细节上的把控,就比如枪械的核心零部件——枪管,其材质主要是能耐高温且不易变形的一种金属管,但关于枪管的制造,却格外有讲究了。

枪管作为枪械的重要结构,同时也是整个枪支对于机械性能要求最高的一个部位,且一把枪械在投入使用之后,经常性的射击会使得枪管长期处于一个高温高压的环境中,这就使得我们对于枪管的质量和强度有了更高的要求。如果枪管质量不达标,轻则倾向射击的精度,重则也有可能出现枪管炸膛的情况。所以其实一根枪管的质量优劣也决定着一支枪械的整体性能和使用寿命。

最初,人们在制作枪管时,采用的是铸造的方式,但很快他们也发现了枪管用铸造的方式来制作后所存在的弊端,这样制作出来的枪管普遍较厚,枪头会很重,这也直接影响到了枪械在射击时的精准度,让枪械的威力大打折扣,且枪械在铸造过程中,需要经过一道必需的工序流程——冷却,但对枪管的冷却也很容易使枪管产生一些细小的气泡,从而导致枪管的内膛变得粗糙,不够光滑,这也会直接影响到枪械涉及的速度和精度。

所以现如今我们在制作枪管时有了更多的讲究,枪管在制作材料上使用的是一种枪管毛坯,这种枪管毛坯最初是在钢铁厂被加工成型,然后还要通过机床将其准确的切割成合金棒,这样经过简单加工以后的枪管毛坯才会被送到枪支制造厂。而这时候,枪厂的技术工们才会具体根据生产的枪支型号来将这种合金棒加工成相应规格的外形,并用深孔钻对其进行钻孔,钻了孔以后的这种合金棒才初露枪管的雏形,紧接着就是为枪管拉膛线,这也是整个枪管制造过程的核心技术,最后一步才是给枪支渡漆,而一支合格的枪管也最终才得以成型。这样生产出来的枪管,不仅枪管内壁光滑整洁,尺寸精确,膛线均匀,整体机械强度也很高。这样的一支枪管,才能让枪械在射击的过程中,保证了枪支射击的机动性和精准度。所以别看是一支简单的枪管,其背后的讲究可大了去了,制造工艺也非常复杂和严格。

第3个回答  2021-02-28
因为铸造的枪管硬度和韧性都不好,且铸造的枪管偏厚重,会影响枪的射击精准性。枪管作为枪重要的部位,要能在恶劣的环境中工作,需要耐高温耐高压,而用铁棒钻出的枪管就能很好解决这些问题。
第4个回答  2022-04-11
这是个先保证质量,还是先保证外形的问题。之所以搞这么麻烦是因为枪管发弹承压极大,对材料要求极高,要保证它不会炸膛,不会因为外力而轻易变形或者损坏。但凡对钢铁加工有了解的都知道:浇铸出的钢不经过锻、轧或者挤压都是渣渣;成形后不经过热处理的钢材要么是熟的,要么是脆的。你所谓的这个“铁棒”实际是经过锻打、挤压再在车床上初步打磨圆滑的钢坯。以前是用45#钢,现在只能告诉你是一种强度更好的合金钢。
古代大炮也就是臼炮,又粗双厚叒短那种才用铸造。还采用铜铁合铸,加铜在里头就是为了很好填补砂眼。这种炮缺点很明显有:重得不得了,内壁不平滑,口径不统一,材质不均匀……。现代机械加工技术可以膛磨,把它磨圆磨光,也可以磨到口径基平相同,但是材质不均匀不质密却是先天不足,装填现代弹药估计一炮炸膛。
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