我軍59－1型130毫米口徑加農(nóng)炮正在怒吼，炮管是火炮的最主要部件，它的質量好壞直接影響到了火炮的使用壽命和射擊精度，所以各火炮制造大國都不遺余力的強化炮管制造工藝，來提高火炮的性能，那么火炮的炮管是怎樣生產(chǎn)出來的呢？
圖片里是冶煉火炮鋼的主要生產(chǎn)設備“三相交流電弧爐”，橙色箭頭所指就是石墨電極，通常情況下冶煉炮管鋼要使用可熔煉25噸（T）～50噸鋼水之間的電弧爐才適宜，爐子太大容易出現(xiàn)攪拌不均勻，化學成分爐內偏析、小了鋼水冶煉太少生產(chǎn)效率太低，電弧爐冶煉的鋼水很純凈，各種有害物比較少，并且電弧溫度達到了6000℃，非常適合“氧化法”煉鋼。
電弧爐煉鋼的生產(chǎn)流程就是圖片上示意的這樣，炮管鋼液合金化之后，溫度合適了就可以出鋼，傾倒進盛鋼桶（鋼包）內進行爐后作業(yè)，需要將鋼水先鑄造鋼錠，再經(jīng)過“開坯機”（初軋機）軋制成電渣重熔爐需要的各種規(guī)格直徑的自耗電極（圓形棒材）。由于鑄造工藝水平提高了，目前可以采用連鑄方式直接生產(chǎn)出各種直徑的自耗電極。
圖片上就是電渣重熔爐所用的自耗電極
，電渣重熔生產(chǎn)的原理和我們平時看見的電焊沒啥區(qū)別，只不過細焊條變成了粗鋼棒，由于電渣重熔爐冶煉的鋼錠都很大，最大的有430噸重！這需要很多根自耗電極。
圖片上這個設備就是電渣重熔爐，有三到四個機械升降臂卡住自耗電極，機械臂內部有電纜、電流輸出設備…其原理和普通“電焊把”沒有區(qū)別，電渣重熔就是將一根根的自耗電極熔化最后累積成一個大型鋼錠，并且鋼錠內部很致密缺陷很少，電渣重熔生產(chǎn)最大的好處就是可以生產(chǎn)出更大的鋼錠，單個重量普遍超過25噸，而一般的模鑄法澆鑄出來的鋼錠最大的也就十幾噸的重量。
電渣重熔爐生產(chǎn)出來的40多噸多棱型大型鍛造鋼錠，現(xiàn)在炮管用的鋼錠要比它還大。
電渣重熔還能出生產(chǎn)圓形鋼錠，隨著科技的進步，
現(xiàn)代大型水輪發(fā)電機的轉子用單個鋼錠重量都要超過300噸級別，采用普通模鑄法或者沙坑鑄造方式根本生產(chǎn)不出來！所以，電渣重熔生產(chǎn)方式是重型機械制造的基礎。
大型炮管鋼錠生產(chǎn)出來之后，下一步的工序就是使用萬噸級別的“液壓機”（油壓）將它鍛造成各種規(guī)格的炮管初坯，然后將其截成需要的尺寸，這個過程能耗非常大，幾十噸的鋼錠要將它加熱到紅熱狀態(tài)需要大量的燃料，比如：煤氣或者天然氣，燒這么一個大鋼錠所需的燃料至少夠一個1000人小區(qū)四五天的燃氣用量。而萬噸級別油壓機（至少3萬噸等級）是重要的機械工業(yè)設備，世界上沒有幾個國家可以制造出來，并且是技術封鎖的，有錢也很難買得到！凡是可以制造炮管生產(chǎn)工藝的國家，都必須自己掌握萬噸級別油壓機制造技術，僅這一項就將200多個國家和地區(qū)阻擋在了大口徑火炮制造的門檻之外！
炮管初坯還要進行中心穿孔工序，然后定尺以便下一步的精鍛鍛造工序。

3000噸級別的旋轉精鍛機，是把初坯加熱到紅熱狀態(tài)，使用四個重錘頭將初坯在勻速旋轉狀態(tài)下鍛造出炮管成品機械加工前所需要的尺寸，它是一個物理拉長的過程，旋轉精鍛機是高檔的專業(yè)設備，價值數(shù)千萬美元，還需要有出口許可證才能買得到，也是受嚴格限制的重型機械制造裝備。炮管精坯鍛造完成后需要進行熱處理工藝，熱處理工藝是炮管生產(chǎn)的重中之重！
這道工序的技術高低直接影響到了炮管的質量，炮管的工作環(huán)境非常惡劣，既要經(jīng)受發(fā)射藥的高溫高壓氣體的侵蝕，也要經(jīng)受彈丸高速摩擦力，要是熱處理工藝欠佳炮管的使用壽命會很短。
炮管精坯熱處理完成之后要進行液壓矯直，這道工序也非常重要，炮管即便是出現(xiàn)肉眼看不到的彎曲度也會影響到火炮的射擊精度，很細微的彎曲有可能出現(xiàn)上百米的射擊誤差，要是出現(xiàn)這樣的情況火炮也就失去了精準性，甚至是使用價值！戰(zhàn)場上是人命關天的，誰愿意使用射擊精度很差的裝備？
液壓矯直后要對炮管精坯的表面和內壁進行初步切削，并且檢查是否有氣孔、沙眼、夾雜…等缺陷，如果缺陷有但是很少，可以采取技術手段將其消除，如果問題很嚴重只能報廢。

表面和內壁粗加工之后要進行炮管內壁鏜轉工序，就是將炮管內部切削成火炮需要壁厚。
圖片上是槍管鉆刀，炮管鉆刀外形與它是一樣的，只不過大小不同，深孔鉆刀的截面呈V字型，探進炮管進行切削時鋼屑會從V口處排出來，不會在管內積累形成積累。
外表和內壁切削加工后的炮管進入到非常關鍵的“自緊工藝”！自緊工藝就是使用液壓或者機械手段將炮管內壁塑性變形，而外表仍然在彈性極限內，當自緊過程結束后炮管內壁會產(chǎn)生殘余壓應力，炮管外部會產(chǎn)生殘余拉應力，炮彈發(fā)射時會產(chǎn)生高膛壓，炮管內壁的壓應力會部分抵消發(fā)射藥氣體所帶來的拉應力，從而改善了炮管內壁的金屬受力狀況，圖片上就是液壓自緊機，那根鋼棒是內芯，為了減少液體的填充量，加一根棒芯即可以固定炮管又減少了填充液的用量。
自緊過程大概其就是圖片所表現(xiàn)的這樣，a
是未自緊前的炮管，b是開始擠壓，這個過程就是液體在數(shù)百個大氣壓力下形成向外擴張力，但炮管外表不產(chǎn)生塑性變形，而內壁擠壓后鋼的密度會有很大的提高，c是自緊后炮管內壁的狀態(tài)。
炮管自緊后還要進行最后的穩(wěn)定化熱處理，為了防止炮管受熱出現(xiàn)細微的彎曲，需要放在“豎爐”
當中，在300℃的溫度內保持6個小時的時間。
穩(wěn)定化熱處理之后開始進入到炮管制造最關鍵是膛線加工工序，圖片上這個設備叫做“深孔窺探儀”，將它的光纖探頭伸進管內進行每一平方毫米面積的檢查，就是看看炮管內壁有沒有細微的裂紋，圖片上這臺設備別看體積不大，但是價值超過10萬塊錢。
巨型拉刀，
拉刀是加工炮管膛線的主要工具，由于形狀復雜它的制造非常困難，上面需要安裝上千個金屬陶瓷刀頭（硬質合金）根據(jù)炮管直徑的不同它的直徑規(guī)格也有粗細，價格從萬余美元到幾萬美元之間不等。
膛線的加工完全要靠高級技師的經(jīng)驗，因為它是深孔加工工藝，外面根本看不到內部的切削情況，需要高級技師通過刀桿的振動和切削冷卻油的溫度進行判斷內部是否切削正常…這需要有幾十年的工作經(jīng)驗積累才行！即便是這樣世界各大火炮制造國家，每一年在這個工序上也要有上萬噸的廢品出現(xiàn)！

膛線加工完成后還要進行精磨工藝，就是將加工時所產(chǎn)生的金屬毛刺處理掉，再研磨成最終需要的炮管直徑精度，精磨工序之后還有“鍍鉻”工藝，使炮管更加耐高溫氣體腐蝕…。

通過前面這些簡要的圖片說明就可以了解到火炮炮管的制造是極其繁瑣的！它的制造完全是現(xiàn)代大工業(yè)的產(chǎn)物，沒有50年甚至上百年的重工業(yè)化根本制造不出來火炮！還需要國家每一年都要進行巨額資金投入形成產(chǎn)業(yè)鏈才行，而與這條產(chǎn)業(yè)鏈相關的工人、工藝師、工程師少則數(shù)百萬，多則上千萬，這些人的教育與培訓工作又要花費巨額資金，工廠的建設、設備的安裝、人員培訓，這三比費用至少要上千億的投入！

所以，目前世界上可以制造火炮的國家就那么幾個，各個都是強大的工業(yè)化國家！而其他國家若是想自己制造火炮，就得進入艱苦卓絕漫長的工業(yè)化才行，否則根本沒有可能制造出來火炮。

問題范圍有點籠統(tǒng)了，現(xiàn)代火炮的范圍太大、包含的種類過多，雖說大體制造上有很多的相似之處，但至少僅以“坦克炮”和“大口徑艦炮”來論，其從技術指標到炮鋼材料、后續(xù)加工工藝或多或少都有不同。所以，本文僅能泛泛而談了。

火炮身管的基本需求

以坦克炮為例，其大體上由身管、炮閂、搖架、俯仰機構、轉動機構、平衡機構和抵消后坐力裝置等組成，但就其本源，最核心的部件還是火炮身管。因此談論火炮的制造，就必須先談談身管的制造技術。

實際上，由于坦克炮的性能指標要求，其身管制造在所有火炮類型中來說都算是要求比較苛刻的，簡單來說就是要兼顧壽命、強度、剛度、韌性、重量等實際需要，又要平衡技術性能、經(jīng)濟性、便于量產(chǎn)的現(xiàn)實矛盾，所以制造合格的火炮身管，與在實驗室開發(fā)一款新型高強材料是兩碼事。那么我們下面就從火炮身管材料（炮鋼）的選擇、冶煉以至于后續(xù)的加工工藝來略作說明。

火炮身管的材料與冶煉

研制一型機械設備，首先就要獲取合適的材料，火炮身管材料（炮鋼）的第一次大發(fā)展就要追溯到1850年左右，當時開發(fā)了鑄造法制備炮鋼并使最終火炮身管中殘留有一定的壓應力，炮鋼的抗拉強度能夠做到200MPa。進入20世紀以后，隨著材料學的進步，人們通過調整Cr-Mo-V（鉻-鉬-釩）系鋼材的化學成分比例，進一步提高了炮鋼的韌性、強度、疲勞特性等性能。通過不斷的研發(fā)試驗，科研人員又發(fā)現(xiàn)Ni（鎳）對于炮鋼來說是一種非常有益的元素，能夠抑制鋼材晶粒的粗大化發(fā)展，在提高鋼材強度的同時，還能改善其塑韌性，提升淬透性，這種發(fā)現(xiàn)迅速推動了含Ni炮鋼的推廣，即使到今天Cr-Ni-Mo-V系中碳低合金鍛鋼仍然統(tǒng)治了絕大多數(shù)火炮身管材料。這也從一個側面反應了如今依靠調整化學成分來改善炮鋼的力學性能，已經(jīng)暫時走到了盡頭，無非是在七十年代采用中強度2%含Ni（鎳）炮鋼，發(fā)展到如今含3%左右Ni的較高強度炮鋼來應對更高的膛壓需求而已。

總體來說，通過化學成分提高炮鋼性能的方法暫時已經(jīng)窮途末路，除非在材料學上再次完成一次突破性發(fā)展（比如國外正在研究的復合材料炮管和新型炮管綠色抗燒蝕涂層技術等）。但是，對炮鋼性能要求的提高仍然沒有止步，我們只好另辟蹊徑，在冶煉工藝上做文章，這也是本文下節(jié)的源起。不過，大家還是要明白，材料成分本身不是不重要，只是現(xiàn)有技術在兼顧各項性能以后已經(jīng)窮盡了辦法，終歸炮鋼材料成分直接影響著火炮身管的強度、韌性、淬透性、低溫韌性、回火脆性、韌脆轉變溫度等具體性能，研究炮鋼材料中合金元素的添加種類和比例仍然是一個重要課題。

火炮身管材料的冶煉工藝

上文我們已經(jīng)說到，通過調整炮鋼化學成分的方法來提升性能已經(jīng)遭遇瓶頸，那么提高冶煉鋼水的純凈度就成為改善鋼材綜合性能的主要辦法。有效去除和控制煉鋼時鋼水中的S（硫）、P（磷）等非金屬夾雜元素，Pb（鉛）、Sb（銻）、Bi（鉍）、As（砷）、Sn（錫）等痕量元素（一種根據(jù)地殼中元素含量的劃分方法），氧、氫、氮等有害氣體（以上可以籠統(tǒng)的認為是對炮鋼性能有不利影響的化學元素），可以保障炮鋼的鍛煉韌性、疲勞壽命和橫向性能。

為了獲取純凈的鋼水，我們在炮鋼的生產(chǎn)過程中必須從爐料就開始嚴格控制，并且需要采用真空處理、二次精煉等技術；針對鋼水中仍然含有的夾雜元素，可以加入稀土、鎂、鈣等元素進行脫硫和夾雜形態(tài)控制；在鋼材的組織結構和雜志含量得以有效控制的前提下，我們可以通過鍛造（壓力加工）來控制元素分布均勻性（主要是C碳元素）。但是，碳元素的宏觀偏析（在鋼錠、各鍛件梯度和圓切片中分布差距很大）通過壓力加工只能改變偏析模式而無法消除，我們只能通過炮鋼的精煉工藝來改進凝固機理、防止溶質元素流動富集。談到這里，我想大家又要想起“老生常談、高大上”的“電渣重融”技術了，沒錯電渣重融的確是一種不錯又有效的精煉工藝，但絕不是唯一，且多么“高大上”的東西，這種技術蘇聯(lián)和德國已經(jīng)開發(fā)并使用了半個多世紀了，而蘇聯(lián)上世紀六十年代就對法國出口了電渣重熔爐和相關技術專利，想想世界各國用這東西已經(jīng)這么久了，況且這東西本身又不存在禁售。所以談其火炮身管技術先進與否，絕不是一臺爐子和是否采用電渣重熔這么簡單，我國科研人員所耗費的艱辛不足為外人道也。

上圖為法國L`ONDANINE兵工廠從前蘇聯(lián)引進的具有上世紀六十年代水平“電渣重融爐”的基本參數(shù)，該廠是法國主要的火炮身管制造廠家，在此只想說明電渣重熔技術僅僅是火炮性能改良中的一個小篇章，又老又成熟，著實沒啥可吹的。事實上，電渣重熔的技術原理非常簡單，將金屬鋼錠安裝在電極下面，浸入在熔渣池中熔融的熔渣里（熔渣需要具備較高的電阻率，以便電流通過時大量產(chǎn)生熱來融化鋼錠；同時要具備堿性，可以起到脫氧、脫硫效果；還有有很好的熔融流動性，可以進行充分的化學物理反應），接通的交流電在通過熔渣時因其高電阻而大量產(chǎn)生熱量，將浸入的鋼錠熔化，熔化后的鋼水通過熔渣池滴入熔融池，在進過冷凝器化熱重新凝結成鋼錠。通過這種方法，可以顯著降低鋼材中的非金屬夾雜、有害氣體含量，晶體顆粒更加細小均勻致密，有效提高鋼材的力學性能。

值得注意的是，電渣重熔技術并非高性能火炮身管炮鋼的唯一精煉方法，著名的德國豹2坦克120mm滑膛炮（自用版）就不是電渣重熔法，德國當時使用的是13.5噸真空自耗電極電弧爐將鋼錠重熔成所需的精煉鋼錠。作為電渣重熔爐技術的先驅之一，德國很早就裝備電渣爐，但是他們依然使用真空自耗爐來精煉炮鋼是有其具體原因的（略去不講），這里只說一下德國人自己進行的電渣重熔精煉和真空自耗精煉出來的鋼材性能研究：

德國人利用電渣重熔爐精煉出直徑1000mm，長度5000mm的精煉鋼錠，鍛打成五根火炮身管，與利用真空自耗電弧爐重熔煉出的鋼錠鍛打成炮管進行了試驗比較和化學分析，所得結果基本一致，兩種制備方法通過后續(xù)工藝制造的火炮身管性能沒有差別。同時，為了進一步的比對兩種方法精煉鋼錠的性能，又采用了同一爐號冶煉出鋼錠進行試驗：

基本上，兩種精煉辦法在產(chǎn)品性能上并無明確的“誰高誰低”，左右選擇哪種辦法進行精煉的因素，可能就是經(jīng)濟性、鋼廠現(xiàn)有配套設備適用性以及工藝延續(xù)性等現(xiàn)實條件的考量。

火炮身管的后續(xù)制造工藝

經(jīng)過精煉后的身管坯件，后續(xù)要經(jīng)過鍛造、熱處理后續(xù)加工等步驟，就能夠打造出合格的火炮身管。以德國的大口徑、高膛壓火炮身管（真空自耗法精煉炮鋼到最終成炮）的典型工藝為例，其具體步驟是：30噸堿性電弧爐冶煉、真空脫氣下注法澆注鋼錠電極、電極清理打磨并切頭、12噸真空自耗電弧爐重熔精煉鋼錠、鍛造加熱爐加熱、壓力機鍛造、井式（立式）爐熱處理得到合格的身管炮鋼毛坯，再經(jīng)進一步的校正、機加工、身管自緊、表面處理、檢驗檢測、等工序，基本就完成了火炮身管的制造。

由于內容量過大，本文的長度已經(jīng)大大超過我的原本預期，所以關于火炮身管后續(xù)加工的具體情況，就不在這里贅述了，需要交流的朋友可以關注留言。此外，需要注意的是，炮鋼精煉出來的鋼錠不一定都是實心的，美國的火炮身管制造很早就采用了“電渣重熔空心管坯”技術，這樣就大量提高了材料的利用率和節(jié)省后續(xù)深孔切削的工作量，其電渣重熔空心管坯的電渣爐是美國自己研制的，但是后續(xù)鍛造所用的旋轉精鍛機則是從奧地利進口的。因此，一說哪種設備需要進口就“高潮”的朋友們，就暫時閉嘴吧，工業(yè)領域目前還沒哪個國家可以完全依靠一己之力去生產(chǎn)各種合用的設備。

世界上最早的火炮是在我國西夏發(fā)現(xiàn)的銅鑄火炮，那個時候的火炮比較簡單，一沒有膛線，二要人工點火，瞄準裝置也很簡陋，沒什么準頭，打的還不遠，基本上就是能飛出去炸了就可以，而且在19世紀之前的火炮，在開火之后爆發(fā)的后坐力會讓火炮移位很大，還需要人工把他拉回原地，非常不方便，但是仍然掩蓋不住它“戰(zhàn)爭之神”的魅力。

雖然在現(xiàn)代社會，鐵甲巨炮似乎已經(jīng)不再是戰(zhàn)場的主流武器，但是卻是各國軍事實力不可缺少的一部分，榴彈炮，加農(nóng)炮，迫擊炮，火箭炮等都一直在各國的武器表中，因此他們是不可替代的。

火炮是由炮架，炮管，炮尾和炮閂等組成，現(xiàn)代火炮的系統(tǒng)因為性能更好，所以要略微復雜一些，發(fā)射系統(tǒng)，火控系統(tǒng)和行動系統(tǒng)組成。

炮管是整個大炮的靈魂部分，當火炮射擊時，火藥的瞬間溫度可以讓炮管達到3000攝氏度以上，炮管受到嚴重的燒蝕，甚至會讓他變形，如果炮管強度和韌度不夠，炮管恐怕就會被膛壓給炸開了花，危急炮兵的生命，所以炮管的制作非常嚴格，數(shù)道工序，一道也不能出差錯。

首先是在材料選擇上，必須要使用特殊材料加工成的“炮鋼”，因為火炮發(fā)射時的膛壓可以達到500到700兆帕，一般的鋼材根本憋不住那么大的壓強，而且因為火炮發(fā)射溫度高達3000攝氏度，所以材料必須要耐高溫，但是外部溫度卻只有100多度，這就造成了內外溫差大，炮管要在高溫，高壓和裂紋面前撐不了多久，所以它的韌度和強度也要一流，現(xiàn)代火炮的炮管一般都是用的碳鎳鉻鉑系合金鋼為主的改性鋼。

給炮管增加厚度可以增加承壓能力，但是大炮不能過重，所以就只能對大炮的炮管材料進行提純和減輕重量，也就是電渣重熔和身管自緊。

在電渣重熔方面，即“炮鋼”的提煉問題，他的目的就是為了讓精鋼中的一些硫，磷等物質被去除出去，使鋼更純，組織更加致密，達到火炮炮管的要求。

身管自緊就是用外部力量通過用機械等方法對炮管進內壁施壓，使它塑性變形，但是外層確保留彈性，在彈藥發(fā)射時產(chǎn)生的殘余壓應力可以將火藥燃氣的拉應力抵消，提高炮管的抗壓能力。

材料的問題解決了，接下來就是給大炮“打眼”了，會有一個很長的鉆頭在鐵柱上鉆孔，然后再放到鏜床上將這個孔逐步膛削成型，這就是深孔加工，但是因為深孔加工的刀具很長，所以會有自然的撓曲變形，這就導致刀具在使用的過程中很可能會對已經(jīng)加工好的膛壁造成損害，所以在加工的過程中，需要掌握好加工時的精度，因為肉眼是看不見里面的加工情況的，需要專業(yè)有經(jīng)驗的人士來做，需要工人憑借工作經(jīng)驗，聽切削時的聲音和振動幅度等，來判斷加工過程是否有問題。

當然，深孔加工面臨一個重要的問題，就是在切削中，孔里面的廢屑是如何被排出來的，其實在刀桿上有一個v字型的排屑口，它有一個空心出格連接桿相通，會一邊鉆一邊由連接桿處噴灑冷卻用了潤滑油，然后廢屑會從進口處被排出，以避免阻塞。

以上就是瑯琊利劍對炮管加工的解釋，有不足的地方請各位多多補充。

（本文由瑯琊利劍原創(chuàng)）

不得不承認這個題目涉及的范圍實在太廣了，現(xiàn)代火炮包含了軍隊現(xiàn)役中所有型號的火炮，其中包括了低膛壓的迫擊炮、無后座力炮以及火箭炮，如果一一例舉并加以詳細說明，那基本上可以編寫成一本著作了。鑒于篇幅限制，在這里我們就以大多數(shù)主戰(zhàn)坦克所使用的滑膛炮為例來講述現(xiàn)代火炮身管的制造工藝吧。

現(xiàn)代主戰(zhàn)坦克的滑膛炮制造流程與傳統(tǒng)火炮基本一致，區(qū)別在于使用材料更理想、制造工藝更精湛。一門滑膛炮的炮管需要經(jīng)過材料重熔、鑄造成型、鍛造加工、切削加工、鉆孔加工、精加工、自緊加工、鍍金加工這八大工藝流程加工后才能成為一根合格的火炮身管，最后需要與炮膛組合起來，再安裝隔熱套、駐退機、抽煙裝置等附件后才能成為一門真正意義上的坦克滑膛炮。

一門高性能的坦克滑膛炮需具備以下幾個硬指標：第一、加工低誤差；第二、射擊高精度；第三、使用壽命長。每一項指標都是在對制造國的冶金技術和加工技術的重大考驗，下面我們就以我國125毫米坦克滑膛炮為例來學習火炮的制造知識。

▼下圖為即將投入到電渣爐中實施“電渣重熔”的炮鋼。

優(yōu)質的材料是制造現(xiàn)代先進火炮的基礎

制造火炮身管的材料俗稱“炮鋼”，炮鋼屬于耐高溫、屈服度高的高性能碳鎳鉻鉑系合金鋼，用傳統(tǒng)冶金工藝煉出來的炮鋼或多或少總是存在含雜質、結晶不夠致密、合金成分分布不均勻等問題，將會嚴重影響火炮身管的壽命和射擊精度。

比如我國的125毫米坦克滑膛炮藥室容積為13.6升，在發(fā)射硬質鎢合金尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈時膛壓達到了驚人的640MPa（兆帕），炮口初速接近1800米/秒。

在開炮瞬間炮管內壁除了承受巨大壓力之外還要受到710℃的瞬時高溫熱沖擊，炮擊結束以后炮管又要從數(shù)百度高溫迅速冷卻，在經(jīng)受如此快速的、反復的交替升溫和降溫影響下，如果制作炮管的炮鋼不符合要求，勢必造成炮管壽命和射擊精度快速下降，嚴重時可能會誘發(fā)炸膛事故，這就對“炮鋼”材料提出了極為苛刻的要求。

為了獲得符合制造現(xiàn)代先進火炮身管要求的優(yōu)質炮鋼，西方國家發(fā)明出名為“電渣重熔”的新工藝冶煉技術，所謂的“電渣重熔”技術說白了就是將傳統(tǒng)炮鋼進行二次熔煉，然后一次鑄造成型，我國于上世紀60年代掌握該技術。

在重新熔煉過程中炮鋼所含的多余雜質會被一一清除，同時促使分布不均的碳、鎳、鉻、鉑、釩幾種微量元素重新進行熔合，以達到澆鑄時獲得一件純度高、晶粒細化好、高屈服強度優(yōu)質炮鋼的效果，通過“電渣重熔”獲得炮鋼鑄件就屬于優(yōu)質的炮管制造材料。

炮鋼鑄件從電炸爐內提取出爐時只是一根又粗又大的工件，還需要鍛造機按照加工要求進行鍛打成型，然后使用車床在工件中心打孔，這時候一根優(yōu)質的厚壁炮管坯就誕生了。

▼下圖為正在從電渣爐中提取炮鋼鑄件的液壓吊臂。

厚壁炮管坯精加工是賦予現(xiàn)代先進火炮靈魂的重要手段

通過“電渣重熔”獲得的優(yōu)質炮管坯還不是真正意義上的炮管，只能算作“高性能合金厚壁無縫鋼管”，只有通過進一步加工后才能成為炮管，當加工精度達到誤差≤1絲時這根炮管就擁有了靈魂（1絲=0.01毫米，10微米），而火炮靈魂的體現(xiàn)形式就是超高的射擊精度。

我國125毫米坦克滑膛炮的炮管內壁加工精度要求就是誤差≤1絲，該型火炮量產(chǎn)前在實驗中曾經(jīng)創(chuàng)造過4000米6發(fā)4中的傲人成績，這種射擊精度已經(jīng)與英國“挑戰(zhàn)者”主戰(zhàn)坦克的120毫米線膛炮處于同一水平。

然而只擁有射擊高精度功能的火炮并不能滿足現(xiàn)代坦克的裝備要求，基于坦克滑膛炮高膛壓、高初速的考慮，如果僅憑火炮自身屈服度，炮管的承壓性能的提升并不明顯，因此炮管在內壁精加工之前還需要另一道工藝的處理——身管自緊技術。

火炮身管自緊技術分為機械自緊和液壓自緊兩種，原理是在火炮身管內施加超高壓，使炮管由內向外產(chǎn)生一定的塑性變形，這樣身管外層對內層會產(chǎn)生壓力差，在射擊時火炮身管就好像額外增加了一層抗壓套筒，能進一步提高火炮身管的承壓能力。另外一個作用是可以有效減小身管厚度，降低火炮重量。

▼下圖為火炮液壓身管自緊車床的局部特寫，銀色金屬棒為伸入跑管內實施液力沖壓的棒芯。

制造現(xiàn)代火炮的最后一道工藝——裝配

當火炮身管完成所有加工工藝后就需要將其與其他組件裝配在一起成為一門真正的坦克炮，仍然以我國125毫米坦克滑膛炮為例：該炮由炮身、炮膛、隔熱套、搖架、反后坐裝置（駐退機和復進機）、高低機、方向機、抽煙裝置、防危板、平衡機組成。

裝配時的第一個步驟是抽煙裝置的安裝，許多讀者至今不懂坦克炮身管上那個鼓包為何物，其實它就是抽煙裝置的抽煙部件；第二個步驟是身管與炮膛的組合，身管插入炮膛后采用螺紋聯(lián)結器將二者合體；第三個步驟為隔熱板安裝，隔熱板就是套在坦克炮身管上的套筒，它的是一種材質為鋁合金的單層同心套，中間以絕緣材料填充；第四個步驟也是最后一個裝配步驟，就是將反后坐裝置、高低機、方向機、防危板、平衡機等各部件安裝到炮膛上。至此一門具價值120萬元人民幣的現(xiàn)代先進坦克炮完成裝配，待校對和復檢后就可以通知總裝廠來驗貨交割了。

讀到這里時也許有不少讀者會對套在火炮身管上面的隔熱板產(chǎn)生這樣的疑問——隔熱板究竟起到什么作用呢？會不會影響火炮散熱呢？我們先來回答第二個問題：隔熱板的確阻礙了身管的散熱，但是現(xiàn)代主戰(zhàn)坦克的彈藥基數(shù)不超過50發(fā)，爆發(fā)射速為8發(fā)/分鐘，假設以爆發(fā)射速開炮，50發(fā)炮彈也只夠打6分多鐘，試問連續(xù)開火時間只有6多分鐘的火炮即便再熱又能熱到什么程度呢？因此隔熱板雖然阻礙了身管散熱，但是并不對火炮性能產(chǎn)生影響。

再來回答第一個問題：隔熱板的作用是保護火炮身管不受外界溫度變化的影響。我國125毫米坦克滑膛炮在研發(fā)階段時曾做過相關實驗：分別將一門安裝了隔熱板和一門沒有安裝隔熱板的火炮放在太陽底下暴曬4個小時，結果那門安裝了隔熱板的火炮沒有絲毫變化，而另一門沒有安裝隔熱板的火炮的身管上下溫度差達3.6℃，炮口偏移2密位！

下圖為125毫米坦克炮身管與炮膛結合的部位，裝配時就像擰螺絲一樣旋入炮膛。

綜上所述我們得出這樣的的結論：現(xiàn)代火炮中的坦克滑膛炮身管制造工藝非常復雜，為了達到高性能要求，必須采用電渣重熔技術獲得優(yōu)質材料，通過身管自緊技術加強炮管的屈服度和承壓能力，通過精加工的形式獲得超高的射擊精度，最后與其他組件裝配在一起以后一門先進的現(xiàn)代滑膛炮就制造完成了。現(xiàn)代火炮的制造說起來簡單但做起來卻非常困難，比如我國雖然在上世紀60年代就掌握電渣重熔冶煉技術，但是精加工技術和材料學卻十分落后。在研發(fā)99式和96式兩款主戰(zhàn)坦克時我國原本計劃從德國引進西方120毫米滑膛炮技術來填補我國相關領域的空白，但是德棍只愿意轉讓105毫米坦克炮技術（美國M4主戰(zhàn)坦克的同款），120毫米坦克炮則只賣不教，倒逼之下我國軍工人員能在仿制俄羅斯D-81TM型125毫米坦克炮的基礎上融匯西方105毫米坦克炮技術，研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的中國版125毫米滑膛炮，至今該型坦克滑膛炮依舊是除了140毫米坦克滑膛炮以外威力最大的坦克炮，為中國軍工人點贊。

▼下圖為泰國陸軍裝備的VT-4主戰(zhàn)坦克，該型坦克的主炮就是我國自行研發(fā)的125毫米滑膛炮，與99式和96式主戰(zhàn)坦克的主炮為統(tǒng)一款式，泰國陸軍選中我國VT-4主戰(zhàn)坦克的主要原因之一就是看中這門先進的大威力火炮。

火炮炮管的制造工藝的技術難度比導彈還要高，雖然是一根小小的管子，但卻是整個國家工業(yè)技術的體現(xiàn)，整根炮管是用一整根鋼胚直接切削而成，其中幾個最為關鍵的問題分別是火炮身管的制造材料、機械加工、身管自緊技術三個大的關鍵技術，火炮制造過程經(jīng)歷了從材料的鍛造到自緊前加工、內外徑加工、自緊處理、內膛研磨、藥室加工、膛線加工、外膛精加工、螺絲和溝槽的加工、內部的表面處理等數(shù)十道加工程序。

而就是這樣的一根小小的炮管在射擊時要承受3000多度的高溫以及最高700000千帕的膛壓，在如此高的溫度和壓力之下還要要求炮管不能產(chǎn)生變形，這要求炮管必須要有足夠高的強度和韌性，所以對炮管的制造材料和制造技術有著很高的要求。而為了解決這些難題，人們開始采用真空冶煉和電渣從容技術來改良煉鋼從而獲得優(yōu)良的鋼胚，同時在改進熱處理工藝，制造出強度更高、延展性更強、韌性更佳的身管材料。

而以上的這些還都是現(xiàn)在公布出來的大體制造方法，里面還有很多細節(jié)是保密的。可見這小小的炮管的技術可不簡單。而且當火炮的口徑越大制造難度也就越高，所以戰(zhàn)列艦的艦炮永遠多少建造的主要難題，而在一戰(zhàn)前前夕，美國大口徑艦炮的生產(chǎn)合格率不超過7％，也就是說每100根制造的炮管里最多只有7根才是合格的，而最后還是在英國的技術幫助下才更好的解決炮管問題。

世界上能獨立造炮的沒有幾個，無他，炮管造不好。尤其是重炮。無非兩個方法，一，用超長鉆頭鉆出內膛，技術不到家報廢率會很高。二技術要求更高。直接用金屬粉末噴涂成型。世界能做到的一只手數(shù)都都用不完。

鑄造，鍛造，電渣重熔精煉，修型，熱處理，膛線拉制，檢測，內膛電鍍鉻，最終熱處理，裝配，出廠。關鍵步驟貫徹始終，技術要求和經(jīng)驗積累都必須，韓國的k9就是全部是拿來主義，結果吹牛宇宙第一，結果打臉piapia的

煉鋼/冶金，鑄造，生產(chǎn)合金鋼坯

鍛壓，消除毛坯內部缺陷，毛坯成型，圓柱形毛坯

機械加工，制造圓柱形實心鋼柱

鏜孔，制成無縫鋼管。這是最關鍵的步驟，要求加工精度極高。

擠壓加工膛線

淬火/熱處理，提高表面硬度，增強耐磨性，增加使用壽命

以前是電渣重熔鑄造，后來是熱鍛，后來是冷精鍛，火炮基本不用拉床拉膛線，刀具機加會切斷金屬排列連續(xù)性，還有什么身管自緊技術啥的，記不清了。

首先是選擇制造炮身管的材料，現(xiàn)代炮管材料基本上都是電渣重熔的特種合金鋼。然后用精鍛機進行精煅增加炮管的強度及消除金屬應力，最后用特種鉆床進行刻樘線校正身管精度。

總之越是現(xiàn)代高樘壓身管火炮制造難度系數(shù)越大，現(xiàn)在世界各國有這個能力的國家也就十多個，連印度這樣的國家也不具備高樘壓長身管火炮的能力。