【第128章 薄壁缸體的噩夢，定向凝固的奇跡】
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曲軸的問題解了，缸體的問題跟著來了。
沈陽兵工廠鑄造車間的報告不是通過電報發的，是孫技術員親口帶來的。他押運完曲軸零件後沒走，林天佑讓他留了兩天，把鑄造車間最近的情況當麵彙報了一遍。
“缸體試製從上個月開始，到今天鑄了十一件，合格零件。”
孫技術員比了一個手勢。
零。
“十一件全廢？”沈明坐直了。
孫技術員從隨身帶的帆布包裡掏出一疊照片，黑白的，衝洗得不太清楚，但問題看得見。
V12柴油機缸體，灰鑄鐵件。總長1100毫米，總高620毫米，重量約1200公斤。十二個氣缸孔分兩列呈60度夾角排列。兩列氣缸之間以及氣缸外壁與缸體外殼之間是冷卻水套，這是關鍵。
水套的壁厚，設計值是6毫米。
“六毫米。”孫技術員指著照片上一處裂開的截麵，“這個厚度的鑄鐵壁，澆鑄的時候鐵水流到水套那一段，薄壁冷得快、厚壁冷得慢。快的先凝固，慢的後凝固。後凝固的部分收縮的時候被先凝固的殼子卡住了，拉出縮孔。”
他翻到下一張照片。
“這是第七件的水套截麵。您看，這一片全是縮孔，最大的一個能塞進小拇指頭。灌水試壓，不到兩個大氣壓就漏了。水從缸體裡麵往外滲，像篩子一樣。”
他把十一件廢品的共同特征列了出來：水套薄壁區域縮孔率超過百分之十五，砂眼密集，水壓試驗無一合格。
“廢品率百分之百。”沈明把照片翻了一遍，“一件都沒過？”
“一件都沒過。老師傅們換過三種型砂、調過四次澆注溫度、改過兩回冒口位置。沒用。水套壁太薄，鑄鐵的流動性又不夠好，問題出在凝固順序上，不是澆注參數能改的。”
陳紹宗坐在後排，一直在翻那疊照片。他翻到第九件的斷麵照片時，停了。
“這個縮孔的分布很有規律。”他把照片舉起來給眾人看，“全部集中在水套的彎角處，就是從氣缸壁過渡到水套底部的那個拐彎。這裡的壁厚突變最大，從氣缸壁的25毫米一下子跳到水套的6毫米。”
他在照片上用手指畫了個圈。
“壁厚突變處的凝固前沿推進速度不一致，厚壁段形成的固液兩相糊狀區把液態金屬的補縮通道堵死了。後麵的薄壁段凝固收縮時沒有液態金屬可以補進來，隻能拉出孔洞。”
孫技術員看了陳紹宗一眼：“你也搞鑄造？”
“我搞材料的，鑄造原理是相通的。”
林天佑一直沒出聲，他把十一張照片一字排開，看了兩分鐘。
然後他翻出五九式動力係統分冊裡的缸體鑄造圖，鋪在照片上麵。
“問題不在型砂，不在澆注溫度，也不在冒口。”
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他拿起鉛筆，在缸體鑄造圖上標了十幾個點。這些點分布在水套壁的各個彎角和壁厚突變位置。
“問題在於鐵水凝固的順序是自由的，哪裡冷得快，哪裡先凝固。薄壁先凝固、厚壁後凝固，這是自然規律。但自然規律恰好跟我們的需求是反著的。”
“我們需要的是：從遠離冒口的薄壁端開始凝固，逐步向冒口方向推進。這樣每一層凝固收縮時，後麵還沒凝固的液態金屬可以通過冒口源源不斷地補進來，不會留下縮孔。”
“也就是說……”陳紹宗接上了，“要人為控製凝固方向。強迫鐵水按照我們規定的順序，從一頭冷到另一頭。”
“對。”林天佑在鑄造圖上畫了一個箭頭，從水套底部指向冒口。
“定向凝固。”
他放下鉛筆，看著老趙和沈明。
“方法很簡單。不需要新設備，不需要進口材料。隻需要在砂型的特定位置，埋入銅塊。”
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