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枪管为什么不能铸造,非要用铁棒钻出来?

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。
 
枪管为什么不能铸造,非要用铁棒钻出来?
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。

枪管为什么不能铸造,非要用铁棒钻出来?

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。

枪管为什么不能铸造,非要用铁棒钻出来?
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。
枪管为什么不能铸造,非要用铁棒钻出来?
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。

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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)

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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。

枪管为什么不能铸造,非要用铁棒钻出来?

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。

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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。

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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。

枪管为什么不能铸造,非要用铁棒钻出来?

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。

枪管为什么不能铸造,非要用铁棒钻出来?

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。

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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。

枪管为什么不能铸造,非要用铁棒钻出来?

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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原文始发于微信公众号(法眼精选):枪管为什么不能铸造,非要用铁棒钻出来?

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