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第三二四章 薄壁挑战

    机械科学研究院的院子里,人们走路都得用手捂著口鼻。焊接实验室更是严阵以待——电子束焊机对洁净度要求极高,一粒柳絮飞进去都可能造成真空系统故障。
    “窗户都封死了?”老赵一边戴口罩一边问。
    “封死了,三层纱布加一层塑料膜。”年轻技术员小张回答,“可赵工,这么封著,里面热啊。昨天梁工在里面待了俩小时,出来一身汗。”
    “热也得忍著。”老赵瞪眼,“总比设备出问题强。梁工人呢?”
    “在真空室做清洁呢,说今天要开始薄壁试焊。”
    实验室里,梁工果然穿著全套洁净服,正用无尘布仔细擦拭真空室壁。0.8毫米的薄壁焊接,对洁净度要求比1.5毫米更高——一点尘埃都可能成为焊缝的起始裂纹源。
    言清渐和沈嘉欣推门进来时,梁工刚好完成清洁。
    “准备得怎么样了?”言清渐问。
    “材料准备好了,工装夹具也重新设计过。”梁工脱下手套,“难点在於变形控制。0.8毫米的板子,焊一道缝,热应力能让它翘成麻花。”
    她展示新设计的夹具——一个精密的框架结构,用低热膨胀係数的合金製成,夹持点均匀分布,还配有微调螺钉。
    “焊接时实时调整夹持力,抵消收缩应力。”梁工解释,“但效果怎么样,得试了才知道。”
    老赵凑过来:“参数用咱们成熟的那些?”
    “要调整。”言清渐摇头,“薄壁散热快,热输入要更集中。束流减到25毫安,加速电压提到45千伏,焊接速度加到300毫米每分钟。脉衝频率提到200赫兹,占空比降到25%。”
    梁工快速计算:“这样热输入密度增加,但作用时间缩短......理论上可行。不过束斑直径得控制在0.2毫米以內,否则能量不够集中。”
    “设备能做到吗?”
    “极限是0.15毫米,但要重新校准聚焦线圈。”
    “那就校准。”言清渐拍板,“今天上午校准设备,下午开始第一轮试焊。”
    沈嘉欣在笔记本上记录,忽然抬头:“言院长,培训班那边,孙建国师傅问能不能带学员来观摩薄壁焊接。他说这是难得的学习机会。”
    言清渐想了想:“可以,但要控制人数。每次不超过五个人,必须穿洁净服,遵守实验室纪律。小沈你安排一下,排个观摩表。”
    “好。”
    上午的设备校准是个精细活。老赵亲自操作,透过观察窗调整聚焦线圈电流,电子束在萤光屏上显示为一个极小的光斑。
    “0.18毫米......0.17......0.16......好,0.15毫米,稳定!”老赵额头冒汗,“不能再小了,再小束流稳定性下降。”
    梁工点头:“0.15够用了。现在准备试件。”
    试件是0.8毫米厚的gh-4133薄板,尺寸100x50毫米。表面经过精细拋光,像镜子一样亮。用新夹具固定后,送入真空室。
    下午两点,第一轮试焊开始。孙建国带著五个学员,穿著臃肿的洁净服,挤在观察窗前。
    “都看仔细了。”孙建国压低声音,“这种精密焊接,一辈子可能就见这一回。”
    真空室里,电子束亮起。因为束斑极小,看起来就像一根极细的银针,在试件表面匀速移动。焊缝几乎看不见,只有一条微微发亮的细线。
    焊完一片,按计划在真空室缓冷。半小时后取出,所有人都围了上来。
    梁工先用肉眼检查:“表面平整,没有明显变形。很好。”
    然后上仪器测量:厚度变化0.02毫米,平面度偏差0.05毫米——比要求的0.3毫米好得多!
    “成功了?”一个学员激动地问。
    “別急。”老赵拿过试件,轻轻一弯。
    “咔”一声脆响,试件沿著焊缝整齐断裂。
    实验室里一片寂静。
    “脆性断裂。”梁工捡起两半试件,对著光看断口,“焊缝区域完全脆化。热输入还是太大了,虽然变形控制住了,但材料性能毁了。”
    孙建国咂咂嘴:“这材料,真娇气。”
    言清渐拿起断件仔细看:“不是热输入大,是冷却太快。薄壁散热太快,焊缝从熔化到凝固时间极短,来不及形成良好组织。得调整冷却速率。”
    “怎么调?”梁工问,“真空室里只能自然冷却,没法控温。”
    言清渐想了想:“焊后热处理。焊完不马上取出,在真空室里做原位退火。梁工,真空炉什么时候到?”
    “下周。”
    “那这周先试別的办法。”言清渐在黑板上画示意图,“焊前预热到350度,焊后用电子束做扫描热处理——用低功率束流,沿焊缝扫描一遍,控制冷却速度。”
    老赵皱眉:“这得编新程序,设备不一定支持。”
    “试试。”言清渐很坚持,“小沈,你去把设备说明书关於编程的部分找出来,让翻译组优先翻译。”
    “是。”
    接下来的三天,焊接实验室像个大型编程现场。德国设备配的是原始的穿孔纸带编程系统,得在纸带上打孔输入指令。老赵和梁工带著两个懂德语的年轻技术员,一边翻译手册一边尝试编程。
    “g01 x50 y0 f300......这啥意思?”
    “直线插补,从当前位置移动到x50 y0,速度300毫米每分钟。”
    “那退火扫描呢?要用什么指令?”
    “得查......找到了!m代码,m48开启辅助功能......”
    沈嘉欣负责协调翻译组和设备科,两边跑得脚不沾地。言清渐则忙著筹备技术交流会的事,每天只能抽空来焊接实验室看看进展。
    第四天,新程序终於调试成功。电子束可以按预设轨跡做扫描热处理,功率可调,速度可调。
    再次试焊。这次焊完后,电子束自动切换到低功率模式,沿焊缝以100毫米每分钟的速度缓慢扫描一遍。扫描时束流只有5毫安,相当於给焊缝做个“理疗”。
    试件取出后,老赵深吸一口气,再次轻轻弯曲。
    这次没有脆断。试件弯到30度角,焊缝区域才开始出现细微裂纹。
    “成功了!”实验室里爆发出欢呼。
    梁工赶紧抢过试件:“別掰了!还要做金相分析和强度测试呢!”
    检测结果令人振奋:焊缝强度达到母材的92%,热影响区组织良好,变形量控制在0.15毫米以內。所有指標完全达標,甚至超额完成。
    孙建国带头鼓掌:“厉害!真厉害!”
    学员们眼睛发亮:“孙师傅,咱们什么时候能学这个?”
    “学?”孙建国笑,“先把刮研学明白了再说吧!这玩意儿,没个十年八年功底,碰都別想碰。”
    言清渐看著检测报告,终於露出笑容:“好。参数记下来,重复性试验做十组。如果稳定性没问题,就可以开始卫星部件的正式试製了。”
    “是!”
    走出实验室,沈嘉欣跟在言清渐身后匯报:“言院长,技术交流会的筹备进展顺利。已经收到六十八份回执,预计参会人数一百二十人左右。住宿安排在阜成门培训基地,会场用院里的大礼堂。”
    “报告徵集呢?”
    “收到四十二篇技术报告,正在组织评审。咱们院准备报告八篇,包括电子束焊工艺、刮研手册、精密测量技术等。”沈嘉欣翻看笔记本,“另外,培训班学员准备做实操展示,孙建国师傅主动要求带队。”
    言清渐点头:“可以。让学员们好好准备,这是他们展示学习成果的好机会。”
    两人走到办公楼前,看见寧静正在门口等他们。
    “清渐,七机部来人了。”寧静表情严肃,“是张副部长的秘书,说有事要当面谈。”
    会议室里,一个三十多岁的干部正在喝茶。见言清渐进来,立刻起身:“言院长,打扰了。我姓周,张副部长的秘书。”
    “周秘书请坐。”言清渐示意沈嘉欣倒茶,“是焊接项目有什么新指示吗?”
    “是好消息。”周秘书从公文包取出文件,“你们提交的十套部件,全部检测合格,性能超预期。部里决定,正式把gh-4133材料的焊接任务交给你们,首批订单两百套,六月底前交付。”
    言清渐心头一松:“感谢部里信任,我们保证完成任务。”
    “还有,”周秘书压低声音,“卫星部件焊接任务,时间提前了。原计划六月底完成工艺开发,现在要求五月底完成,六月初开始试製。原因是......卫星发射计划有调整。”
    会议室安静了几秒。
    言清渐迅速计算时间:今天是四月八號,离五月底只剩一个半月。薄壁焊接工艺虽然突破了,但那是简单平板试件。真正的卫星部件结构复杂,有曲面、有转角、有不同厚度过渡区。
    “时间很紧。”他实话实说,“但我们尽力。”
    周秘书点头:“部里知道你们困难,所以特批了一批物资:五公斤特种焊丝,用於补焊;三套精密测温仪;还有......”他顿了顿,“可以从七机部借调两位老师傅过来协助,都是有三十年焊接经验的国宝级人物。”
    言清渐眼睛一亮:“太好了!什么时候能到?”
    “下周。人到了就归你们指挥,工期结束再回部里。”
    送走周秘书,言清渐立刻召集紧急会议。焊接所、培训班、手册编写组、交流会筹备组的主要负责人都到了。
    “情况大家都知道了。”言清渐开门见山,“任务重,时间紧。现在调整部署。”
    他看向寧静:“交流会筹备不能停,但规模压缩到八十人,会期缩短到两天。重点展示我们的核心技术成果,其他交流环节精简。”
    “明白。”
    “老赵,焊接所从现在开始全力攻关卫星部件。那两位七机部的老师傅到了后,你负责对接,虚心学习。他们的经验,可能比设备还宝贵。”
    “是!”
    “梁工,你带人分析卫星部件图纸,找出所有焊接难点,提前制定应对方案。尤其是厚度过渡区、曲面焊缝这些特殊位置。”
    “已经在做了。”
    “培训班那边,”言清渐看向孙建国,“孙师傅,实操展示还要搞,但內容调整。重点展示基础工艺的规范性——怎么正確使用量具,怎么规范操作工具机,怎么做好日常维护。这些基本功,对全国厂矿来说最实用。”
    孙建国拍胸脯:“言院长放心,这个我在行!”
    “手册编写组,”言清渐最后看向赵所长,“进度能不能提前?原计划四月底完稿,现在要求四月二十號完成初稿,五月上旬付印。”
    赵所长和几个编写成员交换眼神:“加班的话......应该可以。”
    “那就加班。”言清渐拍板,“但这个月院里统一安排夜宵,不能让大家饿著肚子干活。小沈,这事你负责。”
    “好。”沈嘉欣快速记录。
    散会后,言清渐单独留下寧静:“交流会压缩规模,参会人员筛选要更严格。重点邀请那些確实能交流出成果、能建立长期合作的单位。”
    寧静点头:“我明白。另外,有件事想跟你商量——我想在交流会上做个倡议。”
    “什么倡议?”
    “成立全国精密製造技术协作网。”寧静眼睛发亮,“以咱们院为牵头单位,联合全国重点厂矿、研究所,定期交流技术信息,协同攻关难题,共享培训资源。你觉得怎么样?”
    言清渐认真思考:“想法很好,但操作起来复杂。涉及单位协调、经费支持、保密管理......不过可以先倡议,看看反响。如果大家积极响应,咱们再向部里申请。”
    “我也是这么想的。”寧静笑了,“那就这么定了。我在闭幕式上提出来。”
    接下来的日子,机械科学研究院像一台开足马力的机器。
    焊接实验室里,老赵和梁工带著团队,日夜攻关卫星部件焊接。七机部派来的两位老师傅果然名不虚传——一个姓陈,擅长复杂结构装配;一个姓郑,精通特种材料焊接。他们一来就指出了几个关键问题:
    “这个转角处,你们准备怎么焊?”陈师傅指著图纸,“內外角同时焊的话,应力集中,必裂。”
    “那您的建议是?”
    “先焊內角,缓冷,退火,再焊外角。中间留二十四小时应力释放时间。”
    “可工期......”
    “欲速则不达。”陈师傅摇头,“省这一天,焊缝裂了,耽误的可不止一天。”
    老赵服气:“听您的。”
    郑师傅则对焊接参数提出调整:“脉衝频率提到250赫兹,占空比降到20%。薄壁焊接,热输入要更『碎』,像毛毛雨,不能像瓢泼大雨。”
    新的参数试下来,效果果然更好。
    培训班里,孙建国带著学员们准备实操展示。他设计了一套“基本功挑战赛”——用最少的时间,把一根轴的车削精度做到0.01毫米;用刮研手法,把一块平板的平面度修到0.005毫米;用常规量具,测量复杂工件的所有尺寸,误差不超过0.02毫米。
    “这都是实打实的本事。”孙建国训话,“到了厂里,靠这些吃饭。花架子耍得再漂亮,活儿干不好,白搭!”
    学员们练得热火朝天。那个曾经上课睡觉的刘建设,现在成了车削组的尖子,手稳得让孙建国都夸:“这小子,是块材料。”
    手册编写组昼夜赶工。赵所长把办公室当成了家,困了就在桌上趴一会儿。沈嘉欣每天去送夜宵时,都能看见他熬红的眼睛。
    “赵所长,您也注意休息。”沈嘉欣忍不住劝。
    “快了,快了。”赵所长头也不抬,“就差最后三章。写完了,我能睡三天三夜。”
    言清渐更是忙得脚不沾地。白天在各个点之间协调,晚上审阅报告、批改文件。沈嘉欣跟著他,眼看著他一天天消瘦,却劝不动。
    直到四月十五號晚上,言清渐在办公室审阅交流会日程时,忽然眼前一黑,手里的钢笔掉在地上。
    “言院长!”沈嘉欣衝过去扶住他。
    言清渐摆摆手:“没事,起猛了。”
    可他的脸色苍白,额头有虚汗。沈嘉欣不由分说,硬是把他按在椅子上,倒了杯热水。
    “您必须休息了。”沈嘉欣声音发颤,“再这样下去,身体会垮的。”
    言清渐闭眼缓了缓:“真的没事。可能是这几天没睡好。”
    “您这几天每天只睡三四个小时。”沈嘉欣眼圈红了,“我知道任务重,可您要是倒下了,任务谁来完成?”
    言清渐睁开眼,看著她关切的眼神,心里一暖。
    “好,听你的。”他难得地妥协,“今晚我早点回去。”
    沈嘉欣鬆了口气:“我送您。”
    “不用,我自己能走。”言清渐站起来,觉得確实好多了,“你也早点休息。明天还有一堆事。”
    走出办公楼,夜风微凉。院子里,焊接实验室、编写组办公室、培训班教室......到处都亮著灯。
    言清渐站在夜色里,看著这一片灯火,心头涌起复杂的情绪。


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