CN1288146A - 轻武器耐磨枪管的处理方法 - Google Patents

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亚历山德罗夫·谢尔盖·尼古拉耶维奇
布佐夫·弗拉基米尔·瓦连京诺维奇
哈米德夫·叶利米·阿巴斯－奥利
佐祖利亚·弗拉基米尔·列昂尼多维奇
佐祖利亚·谢尔盖·列昂尼多维奇
尼基京·伊戈尔·弗拉基米罗维奇
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F42B5/24—Cartridges, i.e. cases with charge and missile for cleaning; for cooling; for lubricating ; for wear reducing

Abstract

本发明涉及步兵射击武器的寿命及能够用于修理修复工作的方法。本发明提供一种轻武器耐磨枪管的处理方法,所述方法包括在每次射击之前,采用超分散粉末或超分散粉末与工艺媒介的混合物对每个射弹的外表面和枪管的内表面进行清洁和处理,所述超分散粉末由选自片状硅酸盐原料的天然矿物质或天然矿物质的混合物预先配制而成。本发明的方法不仅提高了轻武器的寿命而且具有使用简便、成本低廉的特点。

Description

轻武器耐磨枪管的处理方法
本发明涉及保护层技术，确切地说，是涉及步兵射击武器的制造并能够用于修理修复工作的方法。
武器的寿命，作为武器制造所具有的一个质量标准来说，尤其对于枪管的寿命是非常重要的。由于现代武器的部件中，枪管是一个最不耐久的部件，因此，枪管的寿命是一个极其重要的问题。有时，自动装置的持续工作时间是枪管寿命的十倍。这种不平衡引起了对枪管寿命的极大关注。黑色火药气体的压力和温度；射弹在膛线横向边缘处的压力；主要由于射弹(子弹)沿枪管膛线运动期间枪管表面而产生的摩擦力，引起枪管的磨损(Blagonravov A.A.轻武器的材料部分第一册，-M.:Oborongiz,1945年第23-41页；Orlov B.V.火箭的发射与枪管系统，-M.：机械-工程，1974年第323-373页，Orlov B.V.,Larman Z.K.,Malikov V.G.装置和发射枪管，-M.：机械-工程，1976年第431页)。
武器寿命是通过对武器质量发生变化之前的射击次数来测定的。通过测定密集发射组、并通过确定子弹从膛线处不正常飞行距离的情况，来确定枪管的质量。
寻找用于减少枪管磨损方法，首先值得注意的是寻找具有高寿命的枪管的特种钢材。这一系列特种钢材可以有效地防止磨损，所说特种钢包括Cr、Ni、W等一些提高钢材寿命的组成元素。然而，采用特种钢的技术难度与提高枪管寿命相比毫无疑义，因此要寻求一种其它的提高枪管寿命的方法。
相关的方法是枪管内孔表面的特殊处理，确切地说，就是铬层在枪管表面的沉积，表面的特殊处理使枪管内孔表面硬化；附加在金属表面层上的铆钉使枪管内孔具有较高的硬度。有时，采用这样的方法可以将枪管寿命提高1-5倍(Blagonravov A.A.Action o tube-L.:Publishinghouse of the Artillery Academy RKKA,1933年第2-49页)。
然而，在采用上述方法的情况下，通过提高寿命的水平而增加其费用的方法是不能被接受的。
在已公开的轻武器耐磨枪管的处理方法(如专利号RU2066821,93.12.20，国际分类F41A21/00所述)中，包括枪管的热升高硬度部件和连续冲压的枪管上的套管，其中，枪管后膛的整体金属包括弹膛和端部膛线部分，端部膛线的长度不小于子弹最大直径的三倍，并进行热处理以提高其硬度；而后，套管被冲压在高硬度部分上，并且套管重叠在该部分上，其长度不小于子弹最大直径的一倍。
采用这样的制造方法，枪管在局部具有高硬度材料，该部分发生热塑性塑料磨损(膛线的端部)后，其结构强度降至设计强度之下(冲压套管的压力)。
然而，所述方法必然提高产品的成本，并且，该方法不能用于修理修复工作，而且还需要采用特殊设备。
在最接近的现有技术的装置中，在使用期间，必须这样来实现，即采用涂覆轻武器枪管内孔的方法，包括清洁和采用超分散粉末涂覆保护层(如专利号RU N 2074349,93.07.22，国际分类F41A21/00所述)，其中，采用四氟乙烯(tetrafluorineethylene)作为超分散粉末，并在部件间没有摩擦连接，中性涂层覆盖在聚四氟乙烯的超分散粉末的保护层上。
在进行点射时，采用所提供的已知的方法进行涂覆后，在100m的距离进行连发射击时，其偏差为15cm，该点射射击表示在相同距离进行连发射击的弹着点偏差不小于5cm。
但是，上述的涂覆枪管的方法，在六个月的贮藏期间甚至在恶劣的工作条件(诸如下雨、污垢、汗渍)下，由于其保护了枪管的表面的部件和机构，这样腐蚀方面的主要保护问题解决了。由于超分散粉末构成的涂层的作用部分地被射击周期所局限，因此，在进行反复的必要的涂层处理后，该方法不能解决提高枪管寿命的难题。它还与环境有关，在温度超过250℃时，聚四氟乙烯发生分解并释放出高毒性产物，在415℃时浓度最高(聚合物百科全书．V.3-M.:S.E.,1997年第644-648页)。
最终，由于环境问题，必须在密闭或限定的空间内使用，诸如在坦克的炮塔内，采用处理自动武器枪管内的聚四氟乙烯，在射击完成后，该气体浓缩是可能的。
本发明所提供的技术手段的任务是为了提高轻武器寿命，并通过采用该方法扩展功能的可能性，既能防腐蚀、又能改进轻武器枪管的技术特征，同时降低用于修复枪管和轻武器的工作特征的费用。
本发明的基本思想是改进轻武器耐磨枪管的处理方法，其中，通过超分散粉末或超分散粉末与工艺媒介的混合物在每组射击前实施，每组由不小于3-5个弹丸组成，通过涂覆超分散粉末或超分散粉末与工艺媒介混合物的方法，将其涂覆在每个射弹的外表面和枪管的内表面上，所用的超分散粉末由天然矿物质或天然矿物质的混合物配制而成，所述超分散粉末选自片状硅酸盐原料，其中包括组份为Mg3[Si2O5](OH)4的不同结构的变体(modification)，由特定的耐腐蚀和耐磨损的金属-陶瓷相组织形成了枪管内部表面的变体，产生了以提高轻武器的弹道学特征为代价，表明射击范围和杀伤力的提高，并提高能保持长时间密集射击的性能，也就是说，决定武器寿命特征因此得以提高。
因而，所提出的问题得以解决。轻武器耐磨枪管的处理方法包括预先清洗、并采用超分散粉末涂覆保护层，按照本发明，在每组射击之前，用超分散粉末或超分散粉末与工艺媒介的混合物涂覆保护层，每组由不小于3-5个弹丸组成，通过超分散粉末或超分散粉末与工艺媒介的混合物覆盖在每个射弹的外表面和枪管的内表面上的方法，所采用的超分散粉末由天然矿物质或天然矿物质的混合物预先配制而成，超分散粉末选自片状硅酸盐原料，包括组份为Mg3[Si2O5](OH)4的不同结构的变体。
按照本发明的优选实施例，天然矿物质或天然矿物质与工艺媒介混合物的含量为不小于1.0-1.5g/ml。
按照本发明的另一个实施例，装置中弹头的数量和超分散粉末在工艺媒介中的含量的确定取决于枪管的内表面的条件。它可以取决于枪管内表面的光洁度或磨损程度，如果该方法用于修复工作，它取决于武器的口径和其它特性。
从本发明技术本质可以看出，它是区别于现有技术的，因此它是一个新的技术方案
本发明的实质还具有创造性。已公开的应用于发动机汽缸活塞组修复工作中，采用的表面涂层是以天然矿物质为基本材料的混合物(如专利号UA 24442A,97.04.22，国际分类号C10M125/40所述)。油料燃烧室不工作，在手动装置的帮助下转动20分钟。在油料燃烧室工作并在发动机以常规的方式启动。可以注意到发动机工作65小时后，可以有效地减少了曲轴箱的排烟，这正是汽缸活塞组整体得以修复的证明。在上述的明显的技术实质中，摩擦技术效果起着作用，并且与摩擦区域相连接的一定数量的无定形的二氧化硅有关，以及与次石墨和稀土金属的催化剂的存在有关，它会导致特殊的金属-陶瓷层的产生，因而它会提供上述积极性能的实现，摩擦技术效果得以实现，并且当发动机内的油料减少时，由于使用了本技术，在温度和压力下，可以完全修复。
已经知道以硬质润滑剂涂层形式的应用，其中包括粘着剂和天然矿物质与分散剂的混合物，分散剂小于10mcm(如专利号RU20433931991.09.25国际分类号C10M125/04所述)。在这种情况下，最终所作的防摩擦修复在室温下进行，尽管不限制工件在三维方向上的摩擦和磨损，非静止模式为：在6.0-13.5mPa压力和0.3m/c速度下的C421-40型。但是当天然矿物质被加热至1500℃时，发生了分解(diserpentinization)作用，其产物是石英、fluorsulfur、辉石。这些产物不能形成光滑的镜面。
由公开的现有技术特征的说明可见，所采用天然矿物质或天然矿物质的混合物，以及用于表面修复的应用条件和表面修复的有效性不同于本申请。耐磨枪管是在高温和较复杂的动态载荷的条件下制造的，并在枪管内由黑色火药压力和射弹的高速运动中得以实现。但是，应当注意，所提供的枪管内表面稳定的修复方法的实现，是由于弹道学特征的改善和寿命的提高的结果。
所提供的技术方案，在武器枪管的制造和修复期间，由于可以还原其在工作期间丧失的弹道学特征，因此可以用于轻武器枪管(炮弹)的工业化改进。
本申请所提供的方法可以通过下面的例子说明，所采用的超分散粉末是天然矿物质的混合物；例如不小于90％的组份为Mg3[Si2O5](OH)4的不同结构的变体的蛇纹石。
实施例1
用工业润滑油清洗的5.6mm小口径枪管。枪管固定在距目标靶50m的试验台架上，10发点射用于连发射击后的测定。记录下这类枪管弹着点不小于7.5mm偏差的数据。从天然矿物质的超分散粉末中配制上述的化合物，其中1g粉末与1ml煤油或酒精等混合。在每次射击之前，该化合物均匀涂覆在枪管的内表面和子弹的外表面上。超分散粉末的总体消耗量为2g。在3发连射后弹着点偏差不小于4cm，并一直保持到1000发后，而不需要另外防腐蚀保护处理。
实施例2
使用很长一段时间的用润滑油清洗的或其它脏污的5.6mm小口径枪管。枪管固定在距目标靶50m的试验台架上，10发点射用于连发射击后的测定。从天然矿物质的超分散粉末与煤油配制上述化合物的悬浮液。在每次射击之前，该化合物均匀涂覆在枪管的内表面和子弹的外表面上。30发子弹射击后，超分散粉末的总体消耗量为20g。在连发射击的开始，其弹着点偏差为9.5cm，在30发连射后弹着点偏差不小于4cm，并一直保持到1000发后，而不需要另外防腐蚀保护处理。
实施例3
使用很长一段时间的用润滑油清洗的或其它脏污的128.5mm口径的炮管。5发点射用于连发射击后的测定。从天然矿物质的超分散粉末与煤油配制上述化合物的悬浮液。在每次射击之前，该化合物均匀涂覆在枪炮弹的外表面和枪管的内表面2m的长度上。10发炮弹连续射击后，其弹着点精确度提高了1.4倍，炮弹的飞行距离提高了2倍。取得的连发射击的指标和炮弹的飞行距离一直保持到600发后且更多，而不需要另外的任何处理。
实施例4
使用很长一段时间的用润滑油清洗的或其它脏污的CKC-7.62mm口径枪管。枪管固定在试验台架上，10发点射用于连发射击后的测定。点射后，另外的射击完成后，修复枪管内表面。在每次10发近距离射击之前，用超分散粉末涂覆磨损的枪管的内表面和子弹的外表面。用于修复的粉末的消耗量为6g。在连发射击开始时，其弹着点偏差为9.5cm，在10发连射后弹着点偏差不小于4cm，并一直保持到1000发或更多，而不需要另外防腐蚀保护处理。
从实现该方法的实施例的说明中看出，所述的技术实质具有较宽应用范围的可能性，由于提供了提高武器寿命的方法，无论是新的还是使用较长时间的武器，其弹道学特征都能得以改善。另外，该方法具有实现起来简便、并具有能减少用于恢复武器战斗性能的费用的特征。

Claims (3)

1．一种轻武器耐磨枪管的处理方法，所述方法包括通过超分散粉末事先清洁和处理，其特征在于，在每次射击之前，通过采用超分散粉末或超分散粉末与工艺媒介的混合物进行处理，每组由不小于3-5个弹丸组成，采用超分散粉末或超分散粉末与工艺媒介的混合物覆盖在每个射弹的外表面和枪管的内表面上的方法实现，所述超分散粉末由天然矿物质或天然矿物质的混合物预先配制而成，所述超分散粉末选自片状硅酸盐原料，其中包括组份为Mg3[Si2O5](OH)4的不同结构的变体。
2．按照权利要求1所述的轻武器耐磨枪管的处理方法，其特征在于，天然矿物质或天然矿物质与工艺媒介的混合物的含量为不小于1.0-1.5g/ml。
3．按照权利要求1所述的轻武器耐磨枪管的处理方法，其特征在于，一套装置发射的数量和超分散粉末在工艺媒介中的含量取决于枪管内表面条件。
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