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第126章 在實心鑄件上鑽炮膛

2025-07-13 作者:眼魔的秋波

剛出爐的鐵水流速很快,一眨眼就到了鐵渣分離區。

進入鐵渣分離區後,流速有所減緩,大約在1~3米/秒。

李國助可以清楚地看到,表面漂浮著爐渣的鐵水流過撇渣器,

然後從其另一邊流出的,便是是表面純淨了一些的紅熱鐵水。

每經過一個撇渣器,鐵水就會純淨些許。

三五秒後,當鐵水在分岔部位脫離鐵渣分離區,流進三條導流槽後,表面看起來已是十分純淨了。

這個時候的鐵水流速大約是一兩米每秒,不到三秒就流出了兩米多長的導流槽。

在倒流槽出口,紅熱而純淨的鐵水均勻地流入模具的澆口。

澆鑄過程看到這裡,其實已經沒甚麼意思了。

李國助更感興趣的,是翁翊皇是如何用砂箱造型鑄造出炮膛的。

在他前世看過的那個砂型鑄造的影片裡,拍攝者採用的是整體鑄造,

型腔構造非常簡單,只能鑄造出沒有炮膛的實心火炮形鑄件。

至於炮膛,是用鏜床在實心火炮形鑄件上鑽出來的。

但是在這個連紐科門蒸汽機都沒有的時代,想要在實心鑄件上鑽出炮膛是不可能的。

即便他現在能發明出水力炮筒鏜床也還是做不到。

1774年,英國人威爾金森發明了較精密的水力炮筒鏜床。

1776 年,他又製造了水力汽缸鏜床。

瓦特在改進蒸汽機時,就因為這種機床的出現,而取得了突破性的進展。

李國助曾經以為這種水力鏜床出現以後,英國人就開始用它從實心鑄件上鑽炮膛了。

後來,他才知道從實心鑄件上直接鑽出炮膛的工藝,還得30多年才能出現。

1807年,法國炮兵專家前往波斯,並在伊斯法罕建立了一個大炮鑄造廠。

在這裡,所有火炮開始採用砂模鑄造實心炮體,再鑽出炮膛。

當時,瓦特蒸汽機已經成熟,這個鑄炮廠很可能是採用蒸汽動力驅動炮筒鏜床的。

其實是否能直接在實心鑄件上鑽出炮膛,並不只是取決於動力,還有一些其它因素。

威爾金森的炮筒鏜床是利用水輪使炮筒旋轉,並使其對準中心固定的刀具推進,

刀具與炮筒之間有相對運動,從而鏜出光滑度和精確度很高的炮膛。

這種加工方式更適合對已經鑄造成型的炮膛進行進一步的鏜削加工,

以提高炮膛的精度和光潔度,而不是從無到有地鑽出炮膛。

當時的技術水平有限,直接在沒有炮膛的鑄件上鑽出炮膛面臨諸多困難。

在實心鑄件上開始鑽孔時,難以保證鑽頭的初始定位精度,容易導致鑽孔偏移。

沒有炮膛的鑄件整體結構完整,鑽孔過程中刀具需要切削大量金屬。

這對刀具的硬度和動力要求頗高。

以當時水力鏜床的動力和刀具材料等條件,很難實現高效、精確的鑽孔。

所以在當時的火炮製造中,通常是先透過鑄造工藝鑄出帶有初步炮膛形狀的鑄件。

鑄造可以形成大致的炮膛輪廓,但表面粗糙度和尺寸精度較差,

需要水力鏜床進行後續的精加工,以達到火炮使用要求的精度和光滑度。

在威爾金森發明水力炮筒鏜床以前,鏜削炮膛主要還是靠人力和畜力。

所以在這種情況下,對鑄造炮膛的工藝要求,就要比水力鏜床出現以後更加嚴格。

鑄造形成的炮膛表面越光滑,尺寸精度越高,後續的加工難度就越低,火炮效能就越有保障。

所以李國助前世還專門瞭解過用砂型鑄造炮膛的方法。

首先要製作炮膛型芯,一般是用特殊的芯砂製成。

芯砂要有較高的強度和透氣性,以承受金屬液的衝擊和填充,並且讓氣體能夠順利排出。

常採用油砂作為芯砂,因為油砂經過烘烤後有較好的強度。

在製作型芯時,要根據炮膛的設計尺寸製作相應的芯盒,將芯砂填充到芯盒中,經過緊實、脫模等工序,製成炮膛型芯。

在砂型鑄炮的鑄型製作過程中,將製作好的炮膛型芯準確地放置在砂型的相應位置。

型芯的固定非常關鍵,要保證其在澆注金屬液時不會移位。

通常會採用一些定位裝置,如芯頭和芯座的配合,讓型芯能夠穩定地處於砂型內部,以確保炮膛的位置精度。

當型芯放置好後,就可以進行澆注。

鐵水在重力作用下流入砂型與型芯之間的空隙,圍繞型芯填充,

冷卻凝固後,去除砂型和型芯,就能得到帶有炮膛的火炮鑄件。

在古代鑄造火炮時,會將熔化的青銅或鐵水倒入已經裝配好型芯的砂型中,

待其凝固後,敲碎外層砂型,取出型芯,得到炮身,

炮膛就是由型芯預留出來的空間形成的。

在這種方法中,型芯是可以重複利用的。

但這也只是文字描述,李國助並沒有親眼見過,包括相關的影片也沒看到過。

所以李國助很想翁翊皇能給他演示一下砂型型芯的製造和固定過程。

這其實也怪他自己,要是他足夠關注翁翊皇的實驗程序的話,就不會錯過這幾個鑄炮模具的製作過程。

現在再想讓翁翊皇專門給他演示,可就沒那麼好開口了。

除了砂型型芯的製作和固定工藝,李國助對鐵模的製造技術也很感興趣,儘管他知道這種技術用於鑄炮並不OK。

不過鐵模是可以重複使用的,等裡面的鑄件冷卻以後,他可以來參觀一下脫模過程,

至少可以瞭解到鐵模是如何組裝和固定型芯的。

總之,對於砂型鑄炮的疑問,他現在還不便開口詢問翁翊皇。

畢竟火炮的澆鑄現在還沒有完成,翁翊皇需要聚精會神地關注冒口的鐵水狀態。

冒口是鑄型中用於儲存多餘鐵水的部分,其作用是在鑄件凝固過程中提供補縮。

當冒口被鐵水完全充滿,並且有鐵水開始從冒口頂部溢位時,說明型腔已經填滿,

並且有足夠的鐵水用於補償鑄件凝固時的收縮,此時應立即停止澆鑄。

如果在這個時候走神,鐵水就會大量溢位,造成不必要的浪費,甚至出現安全事故。

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