現(xiàn)在炮兵小組的人又要面臨抉擇,到底是采用實心鑄造加深鉆工藝來制造身管,還是繼續(xù)采用空心鑄造法。
“下一步我們試驗鉆孔法吧?不過得先制造一臺鉆孔機?!睓C械組的幾個人都興致勃勃。
“鉆孔法難了點?!绷稚詈酉肓讼?,“效率也有點低,我看可以試試rodmancasting?!?/p>
“中心冷卻鑄造嗎?”王洛賓問。
“你知道?。俊绷稚詈佑悬c吃驚,“我以為國內(nèi)對這方面知道的人不多?!?/p>
“個人愛好,純屬個人愛好。”王洛賓想要不是俺在水產(chǎn)大國不比你在腐朽的美帝那么為所yu為,我也早鑄過大炮了。
所謂rodmancasting鑄造法,就是內(nèi)模灌水冷卻法。
它的原理很簡單:生鐵澆鑄時的冷卻速率會影響其機械xing能,理論上說冷卻速率愈高質(zhì)地愈硬,理想的大炮是中間(炮膛)最硬,但實際卻是相反,鑄造大炮的時候卻是中間冷卻最慢。因為第一外層包住內(nèi)層,外層不冷里面冷不下來。其次外管的表面積也比內(nèi)管大。不管是輻shè或者對流傳導(dǎo)散熱,散熱速度都是和表面積相等的,所以外面會先冷。而這就使炮管密度的分布不理想,身管壽命大打折扣。
先冷卻者先收縮。外層冷卻硬化后,里層還沒冷卻的話,將造成外層比里層更硬,里層的內(nèi)管可能會形變,或者在里層冷卻時產(chǎn)生裂痕之類的。這導(dǎo)致鑄炮時的廢品率提升,縮減身管壽命,有時候還會影響到火炮的發(fā)shèxing能。
1860年美國南北戰(zhàn)爭期間,美陸軍少校托馬斯丁.羅德曼,發(fā)明了這一空心鑄件工藝,圍繞型芯進行鑄炮,型芯內(nèi)部以流水進行冷卻,這是一個使炮膛內(nèi)部先行硬化的方法。這就是所謂的rodmancasting鑄造法。這種工藝是早先套筒炮試驗合乎邏輯的發(fā)展結(jié)果。外層金屬冷卻時向內(nèi)縮攏,向已經(jīng)硬化的內(nèi)層繼續(xù)加壓。這樣,發(fā)shè藥的爆炸力就為炮膛四周的整個厚金屬層所吸收,而不是層層向外膨脹。在美國內(nèi)戰(zhàn)及以后的20年里,用這種方法制造了大部份美海軍的重型鑄鐵炮。rodmancasting鑄造法的最大意義是大幅降低鑄造時的炮管廢品率,特別鑄造重炮的時候。
從成本角度來說,rodmancasting鑄造法大幅度減少了廢品率,減少了火炮的鑄造成本。其次,這種工藝大幅度的增加了火炮的身管壽命,降低了使用成本。
穿越者面對的敵人和潛在敵人,無論從人力還是物力的掌握上,都遠大于穿越者。穿越者要戰(zhàn)勝他們,就必須控制自己的各種成本。
“這個方法可以試試看,不過這樣的話我們要做一個可容水的硬內(nèi)模,這樣就不能用剛才的泥模了。”季無聲考慮了下鑄造的問題。
“用鐵模鑄法吧,好像中國人還是第一個用使用的?!?/p>
“沒錯,是龔振麟發(fā)明的。他也算個奇才了?!?/p>
龔振麟是浙江嘉興縣縣丞,本來和軍火工業(yè)八竿子打不著,但是他有個“素有巧思”的名聲在外,鴉片戰(zhàn)爭期間被兩江總督裕謙調(diào)到寧波軍營專門負(fù)責(zé)鑄炮。
當(dāng)時中國的鑄炮工藝是非常落后的,其方法是:
用水和泥,制成模具,然后范金傾鑄,層層筍合。泥模必須烘得干透才行,否則外表雖干,里面濕潤,一遇金屬熔液,cháo氣自生,鑄成的火炮就有蜂窩,施放時炮筒容易炸裂傷人。烘干泥模往往要一個月之久,如果碰上雨雪yin寒天氣,則須兩三個月。況且一具泥模只能鑄造一尊火炮,隨即隨棄,不能再用。
從這些描述看,1840年中國鑄炮工匠們所用的工藝,和穿越眾們所試驗xing的使用的歐洲在1713年以前的鑄造工藝大致相同。但是歐洲的炮匠在150年前所使用的一些很簡單的加工手段,如泥模的加強筋、泥模焙燒和鐵炮鑄造之后鏜光完全都不知道。
工匠對泥模的制造毫無規(guī)范可言,尺寸手法完全存于心中,火炮的比例尺寸也不甚重視。這些已經(jīng)遠遠落伍于時代的技術(shù)卻是工匠的吃飯本錢,被視為“秘法”,既沒有任何技術(shù)交流,也沒有改進。就這樣與時代脫節(jié)的鑄炮水準(zhǔn)之下居然還有多個完全封閉,互相保密的“流派”。結(jié)果就是造出來的大炮甚至還不如明代的仿制的紅夷大炮,
龔振麟因為戰(zhàn)況緊急,前線大炮損耗多,需求量極大,要這么一月成一批炮,那被英國人拆光大炮的虎門各座炮臺多少年也補充不上去。他幾經(jīng)試驗,終于發(fā)明了鐵模鑄炮法。
鐵模鑄炮法是用鐵制造成硬模。鑄炮時,先將鐵模的每瓣內(nèi)側(cè)刷上兩層漿液。第一層漿液是用細稻殼灰和細沙泥制成的;第二層漿液是用上等極細窯煤調(diào)水制成的。然后,兩瓣相合,用鐵箍箍緊、烘熱,節(jié)節(jié)相續(xù),最后澆鑄金屬熔液。待澆足熔液,冷卻成型以后,即刻按模瓣次序剝?nèi)ヨF模,如剝掉筍殼一樣,逐漸露出炮身,再剔除炮心內(nèi)的泥胚胎,膛內(nèi)自然光滑。
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