6月17日，我国成功下水了第3艘完全自主设计建造的航母，该舰配备了平直通长飞行甲板，并装备了电磁弹射和阻拦系统，其满载排水量超过8万吨，同时也是我国首艘采用弹射技术的航母——福建舰。
航母的甲板并非由一整块钢板构成，因为目前尚无如此庞大的制造设施，它实际上是由多块特定的钢板按照设计要求拼接而成的，这些钢板形状各异，并非规整。
伊丽莎白女王级航母的大型起吊分段
航母飞行甲板的厚度有几十毫米之多，然而这指的是整体结构的厚度，并非单层甲板就有如此厚度。
航母甲板底层背面需进行隔热处理，以确保舰载机尾焰产生的热量无法传递至甲板下方。此外，底层甲板还需具备防止水渗入的能力，并采用焊接技术制作。
甲板层是在底层基础上拼接而成的，通过焊接与铆接技术实现，这些技术均为各国保密内容。其中，焊接工艺的标准尤为严格，涵盖了机器焊接与人工焊接两种方式。
专家们指出，航母的焊接质量直接关系到其战斗力。在国产航母的制造历程中，焊接技术的应用成为中国船舶制造业实现的一大突破。
在航母建造过程中，焊接工人所投入的工时占据了总工时的30%。据相关资料显示，每条焊缝都要经过一次X光拍片检测，其合格率高达97%以上，且焊缝的平整度能够保持在3‰以下。
女王级航母，遥看焊缝近却无
大型航空母舰在建造过程中，对钢板的需求种类和规格极为丰富，大致上可以划分为船体钢板、装甲钢板以及结构钢板这三大类别。接下来，我们将逐一探讨航母不同部位对钢材的具体需求情况。
船体用钢板
耐压板的要求并不高，主要是潜艇所用的，其屈服强度一般介于450兆帕与550兆帕之间航母用的钢材，厚度在22至28毫米之间。为了抵御水下鱼雷和潜艇导弹的攻击，船体水下部分使用的钢板厚度达到了150至203毫米。此外，还有采用双层或三层船体结构的，当外层钢板被击穿后，仍有一层保护层存在，从而显著提升了航母的防御力。过往的航空母舰在容易遭受攻击的区域，通过加装装甲板来增强防御能力，以应对各种突发攻击。此外，航母还需一种特殊钢材，即装甲钢板。
装甲钢板
通常位于至关重要的核心区域。在航母上，有两个部位至关重要，其一为指挥中心，该中心位于航母钢板最厚之处，厚度高达330毫米，与坦克所用的装甲钢板相仿；其二则是航母的动力系统。一旦航母的机舱遭受破坏，航母将沦为易受攻击的目标，因此，对机舱进行重点保护显得尤为重要。而实现这一保护目标的手段，便是采用装甲钢板。此外，炮台等设施同样需要以防弹装甲板进行加固防护。在航母的建造中，关键部分采用的是结构用钢板。
结构板
适用于飞机跑道、舱室分隔以及船舶结构等领域，特别是飞机跑道，对其性能有着极高的要求。首先，飞行甲板必须具备承受20至30吨舰载机起降时巨大冲击力的能力。其次，它还需经受喷气式飞机喷射出几千度高温火焰的炙烤。因此，飞行甲板的屈服强度通常需达到800兆帕。飞行甲板的厚度不宜过厚，通常控制在40至50毫米之间，同时其平整度需低于5毫米每米，否则将降低飞机起降的效率。此外，飞行甲板的面积宜尽可能扩大，同时应尽量减少焊接接缝。归纳起来，适用于航用的结构钢板需具备高强度、低厚度、大尺寸以及适应恶劣环境的能力。
现今全球范围内，仅有美国、日本、法国、俄罗斯等寥寥数国具备制造航母与潜艇所需钢材的能力，而在这其中，美国生产的钢材品质尤为卓越。
“肯尼迪”号 (CVN 79)用钢
美国生产的航母甲板用钢屈服强度普遍在850兆帕上下。目前，他们已成功研发出两个系列的特种钢材。其中之一是HY系列。HY-80型特种钢材，由镍铬合金并掺入钛元素制成，其屈服强度大约为800兆帕，是制造航母或核潜艇的理想材料。这种钢材制成的潜艇具备2000米的下潜能力，继而在HY-80钢材的基础上，美国研发出了屈服强度达到686兆帕的HY-100钢材。与HY-80相比，HY-100钢材提升了钢材的耐腐蚀性和强度，同时改善了焊接性能、成型性和机械加工性能。目前，这种钢材已成为美国海军航母关键部位的关键材料。
此外，还有HSLA型钢材这一种类。HSLA-80钢是美国在20世纪80年代研发出的一种新型高强度、高韧性结构钢。目前，这种钢材已经部分或全部替代了HY-80钢，被广泛应用于大型水面舰艇的建造，例如驱逐舰、巡洋舰以及航空母舰等。值得一提的是，尼米兹级核动力航母的部分结构就采用了这种钢材。HSLA-100钢是美国专为制造新型航母壳体以及高性能的攻击型核潜艇（非耐压型）所研发的钢材。这种钢材具有低碳和铜沉淀强化的特性，其合金元素的含量相较于HSLA-80钢有所提升。HSLA-100钢的屈服强度大约为690兆帕，其性能已经达到了HY-100钢的标准，且板材厚度可以达到100毫米。
“斯坦尼斯”号核动力航母（CVN-74）的第一批订单中包含了HSLA-100钢。这种钢板凭借其先进的低合金技术，硬度极高，同时重量极轻，使得构建的构件既轻便又经济。因此，采用HSLA-100钢建造的福特级航母，整体重量显著降低，同时建造成本也得到了大幅节省。若在航母的船体外部运用此特种钢材，该材料不仅能够在确保相同或更久的使用期限的前提下，使舰体结构更为轻薄，而且相较于采用传统高强度钢材制造的船体，其重量也将显著减轻。
俄罗斯的AK系列镍铬钛合金钢以其卓越的屈服强度闻名于世，这一强度之高，堪称全球之最。它不仅被用于航母的建造，还广泛应用于制造深度潜航的核潜艇。
法国制造的“软钢”其屈服强度大致相当，英国的无敌级航母正是采用这种法国产的软钢，然而，由于该材料的屈服强度相对较低，通常仅适用于小型垂直起降或直升飞机航母的制造。令人讽刺的是，法国自家的“戴高乐号”航空母舰却选用了美国的HY-80钢。
日本生产的特殊合金钢，其屈服强度大致处于这一区间，而日本潜艇及两艘攻击舰均采用了国产的特殊钢材。
50mm厚度的航母甲板，是如何保证其焊接质量的呢？
航母甲板面积通常超过1.5万平方米，故而必须将众多钢板进行焊接与拼接。那么，我们究竟采用何种焊接技术来完成这一甲板的焊接工作呢？
众所周知，各类焊接技术本质上相差不大，然而，我们追求的是既高效又高质量的焊接效果。因此，在众多适用于航母甲板（如HSLA-100钢材）的电弧焊接法中，GTAW（钨极惰性气体保护焊）焊接产生的夹杂物最少。尽管如此，这种焊接技术的效率相对较低，更适合于薄板的焊接作业。针对厚度超过30mm的甲板钢材，则可选用BGTAW（潜弧钨极气体保护焊）进行焊接。
焊接厚板时，该工艺无需进行坡口处理，且其总热输入亦低于常规焊接方法，因此，在航母甲板焊接上的效率显著提升。然而，即便如此，仍需确立严格的焊接工艺标准，以确保焊接接头中H元素的含量和冷却速度得到有效控制，从而确保焊缝具备良好的抗裂性和力学性能。此外，类似的焊接技术，如NG-SAW窄间隙埋弧焊，亦可供选择。
众所周知，焊接作业往往会导致结构变形。对于如此大面积的甲板焊接来说，确保其平整度低于千分之三，实为一大技术难题。这属于关键技术范畴，相关资料难以寻觅，可能涉及保密。在焊接变形控制方面，焊接领域的专业人士普遍能够分析出相应的控制方法，故此不再详细阐述。
然而，如何确保每一道焊接接缝的质量达标？再者，一旦出现质量问题，又该如何找到问题的根源呢？据相关人员透露，每一道焊接接缝都经过了X射线的严格检测，同时，每一道接缝都有详细的记录，责任明确到个人，从而有效提升了焊工的责任感和使命感。
焊接之事不容忽视，无论身处哪个领域，我们都应充分认识到焊接的极端重要性。
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来源：金属加工、世界金属导报、商合供应链、央视军事
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