内筒第二节的纵焊缝和环焊缝花了三天。
任高义按林天佑定的工艺一步步来,预热、焊接、锻打、控温,纪尚功举着那支温度计全程盯,连上厕所都让沈明替他举着。
老赵那边也没闲着。十二根发射管的余料被他车成法兰盘毛坯,内外圆公差控在正负0.08毫米。这批法兰是合成塔上下封头的连接件,每个法兰上要钻二十四个螺栓孔,孔距误差不能超过半毫米。
合成塔的制造在有条不紊地往前推。
第一层内筒焊完,第二层包扎板的加热预弯也开始了。
沈明和老马在车间另一头支了个临时加热台,用乙炔枪把二十毫米的钢板烧到二百八度,趁热上卷板机弯曲,紧贴在内筒外壁上。包扎层不用全熔透焊缝,但纵向搭接处要贴角焊,横向端部要封焊。
任高义一个人焊不过来,又从沈阳调了两个六级焊工过来打下手。
进度比预想的快。
但合成塔只是一半。
另一半是压缩机。
合成氨反应需要三百二十个大气压,把空气和氢气压到这个压力,靠的是多级往复式压缩机。
林天佑的方案是六级压缩,每级压比约二点六,一级出口十三个大气压,二级三十四,三级八十八,逐级往上推。
压缩机的机体、曲轴、连杆,这些大件都好办。沈阳兵工厂有修火车头的底子,曲轴锻造和加工他们干过。问题出在一个不起眼的小零件上。
阀片。
压缩机的进排气阀,核心就是一片圆形的薄钢片。直径八十毫米,厚度只有一点五毫米。气缸活塞上行时,排气阀片被高压气体顶开,气体冲入下一级储气罐;活塞下行时,阀片靠弹簧回位关闭。
一开一合,每分钟三百次。
温度、压力、冲击载荷,全集中在这片指甲盖大小的钢片上。
第一次试压是在一个星期二的下午。
沈阳发来的压缩机样机装在特级车间隔壁的动力间里,林天佑让人接好管路,灌上润滑油,接电启动。
一级运转正常。压力表指针稳稳地爬到十三个大气压。
二级开始加载。压力表走到二十八的时候,动力间里传出一声脆响。
“啪。”
很短,很干脆。
压力表指针往回掉。
林天佑冲进动力间,沈明已经拉了电闸。两个人拆开二级气缸盖,排气阀里那片钢片断成三瓣,碎片卡在阀座和弹簧之间。
断口很整齐。脆断,没有塑性变形。
“换。”
第二片阀片装上去,重新试压。这回撑到了三十一个大气压,又嘣了。
第三片,二十六个大气压,碎了。
第四片,三十个大气压。
四片全废,最长的一片工作了不到四十分钟。
林天佑把四片碎片摆在工作台上,沈明拿着放大镜凑上去看断口。
“晶粒粗大,脆性断裂。”沈明放下放大镜,“这钢不行。”
“不是钢不行,是热处理不行。”
林天佑拿起一块碎片,对着灯光看断面。碎片的断面发亮,晶粒分布不均匀,靠表面的地方比中心细一些,但整体偏粗。
“这是沈阳兵工厂用的什么材料?”
沈明翻出随机发来的材料单。“65号碳钢,淬火加低温回火。”
“淬火温度多少?”
“单子上写的820度水淬,200度回火。”
林天佑闭眼想了几秒。
65钢,含碳百分之零点六五。820度淬火,奥氏体晶粒会长大。水淬冷速太快,内应力高。一点五毫米的薄片,根本扛不住反复冲击。
林天佑心里默念。
“开启直播。”
面板弹出来。在线人数从零跳到三十七,一分钟后破五百,三分钟后过三千。
弹幕飘了上来。
【龙牙特战-007:主播上线了!今天什么节目?接着造那个高压塔?】
【东风快递员:等等,后面桌上那几块碎片是什么?】
【兔子爱吃鹰:放大看看……阀片?那断口,典型的脆性断裂啊。主播你们在搞压缩机?】
林天佑没说话。他把四块碎片摆在面板摄像范围能覆盖的位置,然后拿起粉笔,在旁边的小黑板上写了一行字:
“65钢,1.5mm阀片,820度水淬200度回火,冲击次数≤12000不到12000次就断。”
弹幕安静了两秒。
然后炸了。
【火箭推进实验室-阿亮:820度水淬??这是谁定的工艺?65钢这个碳量走水淬等着碎吧!!我做脉冲发动机阀门用的T8钢都不敢走水淬,得油淬!】
【浑河落日:不对,关键不是水淬油淬。1.5毫米的片子,你就算油淬内应力也大。问题在于他们没有后续的等温回火。200度回火根本没把马氏体的脆性消除干净。】
【一个搞热处理的老工人:你们别吵。我看这断口晶粒分布,表面比心部细。意思是表面脱碳了。脱碳层硬度低于心部,冲击的时候应力集中在过渡区,裂纹从那儿起裂。这是炉气氛没控好。】
林天佑的脑子嗡了一下。
悟性逆天启动。
三条弹幕的信息在他脑子里相撞、拆解、重组。前世二十三年的经验作底座,悟性把碎片化的知识碾碎了重建。
油淬,降低冷速,减少内应力。
等温处理,消除脆性。
气氛控制,避免脱碳。
但现在工厂没有可控气氛炉。没有油淬槽。甚至连热处理用的温控仪表都只有一台,精度正负二十度。
他在黑板上写了第二行字:
“无可控气氛炉,无油淬槽,温控精度±20℃。求解。”
弹幕又停了三秒。
这一回安静得更久。
【火箭推进实验室-阿亮:……这条件也太原始了。主播你这演的到底是几几年?】
【浑河落日:他一直演的1950年啊。你以为呢?那年代有可控气氛炉才见鬼了。】
【一个搞热处理的老工人:我师父教过我一个土办法。他退休前在洛阳拖拉机厂干了三十年,八十年代初的时候他们也没正经设备。阀片热处理,他们用的是渗碳铁盒。就是把阀片装在铁盒子里,塞木炭粉和碳酸钡,盖子用耐火泥封死。这样炉子里的气氛就被隔绝了,盒子内部是富碳气氛,不会脱碳。温度780度保温四十分钟,出炉后不要水淬,放进一百六十度的熔盐里等温三十分钟。没有熔盐就用菜籽油加热到一百六,效果差一点但能用。】
林天佑的手在粉笔上停住了。
渗碳铁盒。
他前世知道这个工艺。化学热处理里的固体渗碳,原理并不复杂。但具体到这个阀片应用上的参数,780度而不是820度,等温温度160度而不是200度直接回火,这些数字的差别,是几十年无数次失败堆出来的经验。
悟性逆天在这些参数上叠加,修正,推演。
他脑子里跑了一遍计算。780度保温四十分钟,65钢的奥氏体晶粒度可以控制在8级以上。菜籽油160度等温,冷速处于珠光体转变和贝氏体转变之间,得到的是下贝氏体和细片状珠光体的混合组织。韧性比马氏体高一个量级。
他在黑板上写下第三行:
“铁盒固体渗碳,780℃/40min,160℃菜油等温/30min。碳酸钡配比?”
【一个搞热处理的老工人:木炭粉和碳酸钡的比例,我师父用的是7比3。颗粒度3毫米以下。铁盒壁厚不低于5毫米,盖子用黄泥封死后,先慢火烘干黄泥再进炉,不然水蒸气会影响碳势。】
七比三。
林天佑在黑板上写完最后一个数字,画了一个圈。
弹幕还在继续。
【龙牙特战-007:主播牛逼!这是在线解决生产难题?】
【东风快递员:主播你到底是干啥的?你这直播间的道具太真了,那几块碎片的断口纹路,看着不像假的……】
【火箭推进实验室-阿亮:管他真假,技术问题是真的。这套渗碳封装工艺我查了一下,对标现代美孚GS-112阀片热处理标准的简化版。妈的,能用土法逼近工业标准,老一辈牛逼。】
【兔子爱吃鹰:等等……你们有没有注意到主播写字的那个粉笔?还有后面那个搪瓷杯上的字……放大看看……】
林天佑注意到这条弹幕,但没理会。他把黑板上的三行字抄在笔记本上,合上直播。
在线人数定格在一万四千三百。
他看了一眼系统提示。
【系统提示:收到来自“一个搞热处理的老工人”的打赏碳酸钡粉末5kg×1,已存入系统仓库,可随时提取。】
【系统提示:收到来自“火箭推进实验室-阿亮”的打赏菜籽油20L×1,已存入系统仓库,可随时提取。】
林天佑把笔记本揣进口袋,站起来推开门。
段锐回头看他。
“去沈阳兵工厂发电报。三个内容。第一,停用820度水淬工艺。第二,找5毫米厚铁板焊十个带盖方盒子,每个200乘200乘100毫米。第三,去火车站接今晚到的一批货,两个木箱,我的名字。”
段锐掏出本子记,没问箱子里是什么。
三天后,沈阳兵工厂按新工艺处理的第一批阀片运抵燕京。
沈明和林天佑在动力间装上了第一片。
压缩机启动。
一级,十三个大气压。
二级,三十四个大气压。
压力表指针稳稳地过了三十,没有脆响。
三十二,三十四。
正常。
沈明盯着压力表,腿在发抖,但他没挪步。
三级加载。八十八个大气压。
阀片没碎。
四级、五级、六级。
三百二十个大气压。
压力表指针钉在刻度上,一动不动。
动力间的机器轰轰地响着,每分钟三百次的开合声均匀而稳定。
沈明终于挪了步,退到墙边,一屁股坐在地上。
“妈的。”他说了一句脏话,然后笑了。