第一兵工厂在城西南,从503所过去一个多小时。厂区比503大得多,几十栋厂房连成片,烟囱冒着灰黄色的烟。门口站岗的认识段锐,放了行。
陶振邦不在,他还在太原盯107的产线。厂里管变速箱项目的是一个姓刘的技术员,三十出头,戴副眼镜,镜腿用铁丝缠了一截。
“林所长,您可算来了。”刘技术员搓着手,领他们去台架试验室。
台架试验室其实就是动力车间后面搭出来的一间棚子。地上铺着碎铁屑,角落堆着废零件。试验台上架着一台V12柴油机,是从毛熊进口的一台旧机器,改装了输出法兰,专门用来给传动件做加载试验。
刘技术员把崩碎的齿轮残骸摆出来。
行星齿轮组的壳体炸开了一道口子,碎齿穿透了箱体壁。太阳轮上三个行星轮,两个完好,第三个的六颗齿从根部断了四颗。
老赵要是在这儿,会说“这不是断的,这是掰的”。
林天佑蹲下来,拿起最大的一片断齿,翻过来看断口。断口表面有明显的贝壳纹,那是疲劳裂纹扩展的痕迹,一圈一圈像树的年轮。裂纹的起始点在齿根的表面,位置正对着齿根圆角最小的那个点。
“圆角半径量过没有?”
“量过,0.7到0.8毫米。”
“图纸上标的多少?”
“0.8。”
“0.7是加工误差?”
刘技术员推了推眼镜:“加工齿轮的那台滚齿机是三几年的老机器,齿根圆角没法精确控制。有时候0.8,有时候0.7,运气不好还有0.65的。”
林天佑把断齿放回桌上,“圆角半径改成1.5毫米,加工方法改用成形砂轮磨。你们有没有工具磨床?”
“有一台。”
“那就行,砂轮修形的模板我给你画。”
沈明已经钻进了动力车间。他找到了那台15千瓦的备用电机,趴在地上看铭牌,又量了输出轴的直径。
“轴径38毫米。”他站起来,拍了拍膝盖上的灰,“有皮带轮没有?”
刘技术员想了想:“仓库里有几个旧的。”
“带我去看。”
仓库在厂区最北边,一间低矮的砖房,门锁锈了。刘技术员踹了两脚才打开。
里面什么都有。旧齿轮、断轴、废铸件、弯了的连杆、缺了角的飞轮。靠墙码着一排木箱,箱子里装着从各处收来的废旧零件。
沈明翻出了三个皮带轮,选了一个直径比最合适的。然后他在角落里发现了一箱东西。
“这是什么?”
刘技术员凑过去看:“卡车轴承。报废的。上个月从修理厂拉回来的,说是留着化铁用。”
沈明从箱子里抓了一把轴承,拆开保持架,倒出滚珠。滚珠大小不一,有直径8毫米的,有12毫米的,还有几颗15毫米的。
“我需要的是0.8到1毫米的。”
刘技术员的表情有点为难。
“这些最小的也有8毫米。”
沈明想了三秒钟,“8毫米的也能用,但喷丸覆盖率会低,得多打几遍。或者……”
他在箱子里翻了翻,找到几颗小一些的,“这几颗是深沟球轴承里的,直径……4毫米。还是太大。”
“把大珠子切开呢?”
“轴承钢HRC62,你拿什么切?”
刘技术员不说话了。
沈明蹲在那箱轴承面前想了一会儿。然后他做了一个决定。
“不用小珠子了,改方案。用8毫米的钢珠,降低叶轮转速到1500转,抛射距离缩短到200毫米。覆盖率靠多次往复来保证。每颗齿打六到八遍。”
他抬头看林天佑。
林天佑正在旁边一张破桌子上画喷丸机的叶轮图。他头也不抬:“8毫米钢珠、1500转、200毫米距离,打在HRC58的表面上,残余压应力层深度大约0.3毫米。够了。齿根渗碳层深度1.2毫米,压应力层只要覆盖表面0.2到0.3毫米,就能把渗碳层表面的拉应力翻过来。”
沈明站起来,拍了拍手上的铁锈。
“刘技术员,我需要:那台15千瓦电机搬到台架试验室旁边。8毫米钢板两块,600×600。切割用的氧乙炔,焊接用的焊条。一台台钻。还有,你们食堂中午吃什么?”
刘技术员被最后一个问题问愣了。
“白菜炖粉条。”
“行,给我们多打几份。”
沈明造喷丸机用了两天半。
八片弧形叶片是从钢板上切下来的,用氧乙炔一片一片烧出轮廓,冷却后用锉刀修形。叶片的弧度是林天佑画的,沈明用铁丝弯了一个样板,比着样板锉。八片叶片焊在一个从废件堆里翻出来的轮毂上。轮毂原先是给什么机器配的已经没人知道了,但内孔直径恰好38毫米,套在电机轴上严丝合缝。
这是运气。
喷丸室是用铁皮围出来的一个箱子。底部开漏斗口,钢珠打完了从底下漏出来,用铁簸箕接着,倒回叶轮上方的料斗里,循环使用。
试运转那天,沈明把齿轮固定在夹具上,电机通电,叶轮呜的一声转起来。料斗里的钢珠顺着溜槽滑进叶轮中心,被叶片一颗颗甩出去。
打在铁皮围板上叮叮当当响,打在齿轮表面梆梆梆地弹。
沈明戴着护目镜趴在观察孔后面看。一分钟后他关了电机。
齿轮的齿面上布满了细密的凹坑,在灯光下泛着均匀的亚光。他用指甲划了一下,指甲在上面打滑。
“表面硬化了。”
林天佑拿来一块等温淬火处理过的齿轮,这是前天用第一兵工厂的盐浴槽做的,硝酸钾和亚硝酸钠一比一混合,270度保温50分钟出炉。齿轮的硬度从马氏体的HRC58降到了下贝氏体的HRC52,但韧性大幅提升。
“喷这块。”
沈明把这块齿轮装上夹具,开机。8毫米钢珠劈头盖脸地砸上去。一遍、两遍、三遍。
六遍。
关机。取下齿轮,齿根处被轰得坑坑洼洼,但没有裂纹。
“上台架。”林天佑说。
新的行星齿轮组装进变速箱,变速箱连上那台毛熊柴油机。刘技术员检查完油路,给了信号。
柴油机发动。
变速箱的齿轮啮合声从棚子里传出来,嗯的一声,很沉,不刺耳。
沈明盯着转速表和扭矩表。
520马力满载。
十分钟。
二十分钟。
四十七分钟。
沈明和刘技术员同时看了一眼。
上回就是47分钟崩的。
四十八分钟。
一个小时。
两个小时。
变速箱的壳体表面温度升到了九十多度。齿轮啮合的声音没有变化,平稳、持续、无杂音。
四个小时。
林天佑站在棚子外面,手里拿着那截铅笔头,一直没动。段锐站在他旁边,手里端着搪瓷缸子,缸子里的水早凉了。
六个小时。
刘技术员的嘴唇在发抖。
“关机。”林天佑说。
柴油机熄火。变速箱的嗡声一层层降下来,归于安静。
刘技术员打开变速箱的观察盖。行星齿轮组完整无缺,每一颗齿都在。齿面上有正常的磨合痕迹,齿根光洁,喷丸的凹坑还在,像一层细密的铠甲。
沈明把护目镜推到额头上,擦了一把脸上的油污和汗。
“六个小时,没崩。”
林天佑走进棚子,看了一眼齿轮。
“装回去,继续跑。跑到一百小时再开箱检查。”
他把铅笔头塞回口袋,转身往外走。走了两步,回头。
“沈明。”
“嗯?”
“喷丸机做得不错。叶片弧度比我画的图偏了两度。”
沈明一愣:“偏了?往哪边偏的?”
“往好的方向偏了。出口角小了两度,钢珠的切向分速度更大,打击能量提高大约百分之八。”
沈明张了张嘴,“我锉的时候手滑了一下。”
“手滑得好。”
林天佑走出棚子。段锐跟上来,把那杯水递给他。他喝了一口。
“你给503说,丁线方案有效,变速箱台架试验满载运行六小时,齿轮完好。继续耐久试验。”
段锐掏出小本子记。
“另发鞍钢孟总工:20CrMnTi暂时够用,不需加合金。等温淬火加喷丸强化的工艺卡已存503所,编号丁-009、丁-010。”
段锐记完,跑去找电台。
林天佑站在厂区的空地上,看了看西边的天。太阳快落山了,天边一片橘红色。第一兵工厂的烟囱把橘红色的天切成了几块。
明天还有乙线关于太原炮管的事。