枪管为什么要用铁棒钻出来,直接铸造不是更好吗?

琅琊利剑




这根“铁棒”叫做枪坯,枪坯本身就是合金铸造成型的,根据枪管规格的不同要求铸造出不同粗细的枪坯,然后将枪坯加工成中空的无缝钢管,最后加工出膛线就成为正在的枪管了。



枪坯合金铸造工艺要求很高,步枪枪管坯多用铬钼高合金钢,高精度狙击步枪多用含10%铬的2.416号不锈钢……根据不同类型武器的战术要求,而运用相应材质的原料,一般均为合金钢,锰、钨、铬、钼、镍等根据元素特性元多属于其需合金元素之列,私人小作坊不在乎寿命的话,用高碳钢也可以,比如缅北、巴基斯坦北部、塔利班武装等。



制造优质合金枪坯所需材料是很难搞到的,1890年张之洞搞的汉阳兵工厂生产的第一批200支汉阳造所使用的枪管坯就是高价从日本进口的;俄罗斯高精度狙击步枪T5000所使用的枪管坯是从美国进口的(生产T5000的ORSIS步枪公司是民企,所以不在西方国家限制范围);我国的26式狙击步枪之所以售价高达26万的原因就是高性能枪管坯价格昂贵。



枪管坯在钢铁厂铸造成型以后经机床切削成合金棒后就可以运送至造枪厂,枪厂根据所生产的枪型要求把合金棒加工成所设计的外形,随后开始钻孔,此时的合金棒就成为“无缝钢管”,最后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。



大型枪厂所使用的生产设备都是大型、高精度设备,材料也是高性能的,所以造出来的枪械性能都比较好,而作坊生产设备相对简陋,拉膛线工艺甚至靠手工!所以这些作坊生产出来的枪械精度低寿命短,只适合犯罪分子和恐怖分子打打冷枪搞搞伏击(反正几百几千块一支,扔了也不心疼)。



由于造枪门槛极低,所以我国控枪非常严格,购买无缝钢管都需要实名登记,生产或持有仿真枪是违法的,生产或持有枪械就可入刑。


兵器知识谱


为了承受子弹发射药爆炸产生巨大的压力,现代枪管一般使用一体成型的无缝钢管锻造而成,而枪管的孔则是在钢管毛坯热加工时就已经钻出来了,并不是在合金钢块上直接钻出来的。之所以不采用铸造的理由也很简单,那就是强度不够,寿命太短,容易死人。
(无缝钢管就是没有焊接口的一体成型钢管)

所谓铸造就是将金属加热到液体,然后将液体倒入事先制作好的模具空腔内,最后冷却凝固得到零件和毛坯的金属热加工工艺,这种方法人类早在几千年前的青铜时期就已经熟练掌握,而到了热兵器出现后,铸造也曾经长期成为制造炮管和枪管的唯一工艺,例如我们熟悉的明代三眼铳和红夷大炮都是铸造成型的。这种工艺加工难度小、速度快,也便于武器大规模制造,但是却有些先天性的缺点:

第一、由于液体金属冷却过程中极易混入空气,这就会导致铸造件不可避免的产生气孔。

第二、模具本身会热胀冷缩,加上模具精度以及清洁度不够的问题,这就会导致铸造件或多或少的存在沙眼、凹陷、裂纹。

第三、铸造件因为是靠自然流入模具成型,因此内部分子结构密度较松散,这就导致了强度不够的严重问题。
(司登冲锋枪,使用便宜的铸造枪管,九美元一只,被誉为二战最坑武器之一)

以上三个缺点决定了铸造件的命运,那就是强度不够而且安全性很差,极容易发生炸膛事故,这也就是为什么早期的火炮炮管普遍很厚,而且在外部还有大量加强筋的原因,强度不够,只能不停的堆材料。


现代枪管普遍采用锻造工艺制造而成,而且是高精度冷锻工艺,但是要使用冷锻工艺,你必须先制造出合格的高强度且富有任性的无缝钢管,而在无缝钢管的制造过程中就有穿孔这个工序,而枪管的内膛也是在这个孔的基础上加工而来的,这就是所谓的铁棒钻洞一说。


有了高强度的合金无缝钢管毛坯,下面就是检验冷锻工艺的时候了,将毛坯件固定在冷锻机床上,一边旋转,一边使用铰刀对内膛进行打磨扩孔,一边还得用冷锻锤头对其进行锻打。

在这一过程中,毛坯件会由粗短变成细长,分子间结构变得密实,强度也增加了不少,但是这个对精度的要求非常高,光是怎么打磨出一个前后完全笔直的洞,难度系数已经是五颗星。(粗毛坯和细枪管)

枪管成型后,最后一道工序就是刻划膛线,这就是深孔机加工工艺,膛线刻划一般分为钩刀拉削法和刮刀法,但是原理都是使用膛线刀在枪管内壁反复划拉,最后分别刻划出阳线和阴线,这样才算制造出了一根合格的枪管。经过这样冷锻和机加工制造出来的枪管平均寿命可以达到15000发,已经远远超过了人类的需求,毕竟战场上没有谁能够打上这么多子弹还不死。


军史吐槽君


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。
图片上就是冷锻机的黄铜制锤头,一共四个,每一个重量在18公斤左右。



这台设备就是“冷锻机”
,目前大部分突击步枪、班用支援武器(轻机枪)和手枪的枪管都由它敲打出来,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,如果锤头速度不一就会将枪管打变形了,形不成规则的圆形。
一般突击步枪、轻机枪可以采用冷锻工艺制造,但是大口径重机枪和狙击步枪仍然要采用传统的深孔加工来完成,因为“冷锻”虽然效率高,但用这种方式加工出来的枪管强度不够,原因是将枪管的金属分子链都打断了,钢的强度与分子链长短有关,理论上来说越长的分子链钢的强度也就越高!冷锻虽然降低了枪管的强度,但是突击步枪口径小,发射药量也少,膛压也较低,冷锻枪管还是可以承受的,但是大口径重机枪就不一样了,各种条件与突击步枪相比增加不是一星半点,枪管强度耐受性低直接降低了子弹发射的次数,频繁的报废枪管导致了使用成本的增加…所以,为了得到强度更高的枪管只能采用深孔加工。

深孔加工膛线简单的说:就是使用镗床和长杆膛线拉刀
将枪管毛坯内的阴阳纹膛线一点点的切削出来。

大概的工艺流程也是需要一根精整后的枪管毛坯(尺寸已经定好了)毛坯的一头卡死在镗床的卡盘,中心也需要打一个孔,然后拉刀探进去将膛线加工出来。
枪管这样的细深孔加工工艺是比较困难的,因为膛线刀在内部工作,外面根本看不到内部的情况,只能是凭借高级技师的经验去完成加工。图片上就是正在加工狙击步枪的枪管,较粗的钢棒就是枪管的毛坯、杆状物体就是拉刀的长杆、深蓝色的那个就是给拉刀头降温的“机加冷却油”

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的专利,生产厂家也都是有百年以上历史的知名企业,其它国家要想大规模制造出来性能稳定,质量优良的枪械仍需努力才行。


皇家橡树1972


虽然枪管从外面看起来只是一根普通的管子,但是这里所包含的技术含量却一点也不比建一座大厦容易。

如果是铸造出来的铁管,铁管里面会混杂一些空气,会起泡,对于枪管来说,这些就是杂质,如果枪管有轻微的裂痕,则枪在射击的时候就很有可能发生意外事故,对于要求更高的狙击枪来说,铁棒还得提前放到太阳底下暴晒,消除了铁管的应力才可以加工。



加工枪管的要求还是很多的,因为枪的特殊性,所以它必须要耐高温,不能打几枪枪管就烧红了,因此需要质地坚硬耐高温,当然韧性也是必不可少的,所以它还会有一点弹性,还有一个很重要的原因,就是枪管需要有膛线,子弹被击发,枪管内部可不是光溜溜的,而是有螺旋膛线的,它的横截面看起来像是机器包包子收口的那个刀片,也可以说像多叶风车。

膛线的作用就是让弹头在出膛之后,仍然可以让子弹保持既定方向,提高弹头的射击精度和射程,所以膛线做的越精越好,但是铁水熔铸出来的东西,精度可真的不咋地。


风云一点通


金属材料的机械性能和加工过程有决定性关系。铸造的产品因为内部温度降低速度不均匀,会形成缺陷,晶体排列混乱,降低机械强度,主要是抗拉伸强度低。一般用通过锻造消除内部缺陷。铸造件主要用于承受压力的场合,或者低拉力的零部件。比如齿轮箱,基座。或者结构复杂,难于加工的,比如活塞发动机气缸。但是此时都做的比较厚重,用增加材料换取提高强度。

对于枪管,主要承受内部火药气体压力,对枪管形成膨胀拉力。因为主要是步兵手持,要减小重量。铸造就需要又粗又重的枪管。非常不实用。一只步枪,前重后轻,一个人能不能抬起来保持稳定瞄准都成问题。

对锻造材料进行机械加工,可以在保证强度的前提下减轻重量,还能成倍的节省材料。


天明遥遥山海关


膛线,加枪管的金属加工工艺。


英雄少年66265076


枪管、炮管是不允许用有缝管来制造的,它采用的都是高耐热无缝管。

高耐热无缝管是锻造的,不是铸造的(枪管也可以采用钻孔的方法,但是需要钻头很长)。

这是因为枪管、炮管工作时温度和压力都很高,要求对钢管的抗高温和抗变形能力也相当高,普通钢管在这种环境下将变形,影响枪管、炮管滑道精度。


5905s


铸件和锻件那能一个性能嘛,都是锻造出来的,好的都得用电渣重融,不是普通炼钢的


善良d流氓


我问一下。那枪管最后一步是拉膛线吧。那枪管硬度55-58度那么硬的情况下怎么样拉膛线????


手机用户60148728517


从参数来说。木仓管要承受200Mpa以上的压力,普通工艺拉倒去吧。必须要高质量钢才行。


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