2-2 天机院 三谈集注 (第1/2页)
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怼过了风扬,赵维在军器监里的威望就算树立起来了。这些天,铸炮坊一直忙着铸模的事,木质的火炮模型已经做好了,今天便是在开模。
赵维看到,一具长1.5米的木棒直径小的一端朝下埋入了砂型之中,周围有好几名工人拿着砂槌将湿润的砂子捣实,之所以说是木棒而不是炮管,因为它是实心的,只是模仿火炮身管的外形,内膛的铸造另由芯棒完成。
芯棒就是一根表面裹了陶泥的木棒,这时候制造火炮都是一次铸造成型的,不像后世那样用枪钻来钻孔或者辊轧挤压成型,就需要在砂型之中插入一根芯棒,铸成炮膛。
样品火炮直接使用了整模造型,整个砂箱高达2米,造型好了之后,就放在阴凉地方风干,风干之后,将芯棒放在下砂型的正中间圆形凹槽内,扣上带有浇口和通气孔的上砂型,铸模就算完成了。
做好的铸模被移动到铜炉旁边,巨大的铜炉里已经熔化了整整600多公斤的青铜,阳春三月(农历),气温本身就已经开始回升了,熔铸间里更是如炎炎夏日,挂在墙上的水银温度计显示,这里的气温足足有38度,炉工们虽身着单衣,依然汗如雨下。
熔铸坊的主簿坐镇指挥,赵维和秦九韶在旁边观看,四五个炉工用几只可以来回伸缩的钩子勾住了铜炉,等待着主簿的指令。
“一号杆伸长8寸!”随着主簿的号令,控制一号杆的炉工将手中杆子伸长了5个刻度,炉身已然开始倾斜。
主簿看了一下铜炉的角度,随后又说道:“三号杆伸长5寸!”
过了一会儿,他又说道:“二号杆、四号杆各减7寸!”此时铜水已经到了铜炉口的边缘,两滴滚烫的铜水已经滴落下来,正巧滴落在砂型的浇口旁边。
“看,铜水要倒出来了。”秦九韶低声地对赵维说道,赵维也点了点头。
“好,一杆加2寸!”这一声令下,铜水从炉口缓缓流出,正好落进了砂型的浇口中,涓滴不洒!
“一杆加2寸……三杆退2寸……二、四杆退一寸……”整整600多公斤的铜水十分种的时间,准确地灌进了砂型之中,上砂型通气孔上方蒸腾着滚滚热浪。
秦九韶对赵维说:“这位主簿也是一名老炉工了,600多公斤的青铜几乎是涓滴不洒。”
“是啊,真是神乎其技!”赵维也暗自称赞,“不过,范铸法成型的火炮,其身管终究还是不完美。”
“哦?此话怎讲?”秦九韶问。
“今晨600公斤铜水注入型腔,可是要等到午后才能完成冷却、开模,这耗费的工时自不必说。这么长的冷却时间,铜水都是从外表先冷却,然后中间再冷却的,越大的铸件,冷却速度差异越大。我们知道,冷却的时候金属是会收缩的,那么冷却速度不一样,铸件各部分的强度质量也就不一样,冷却速度快的部分硬,慢的部分就软,所以慢的部分就是整个铸件的软肋。”
秦九韶点了点头,赵维继续说道:“那我们看这一门火炮的铸造,对于这个铸件来说,身管壁最中间的部分,就是最软的部分,而外表和内膛都很硬。那秦大匠有没有想过,如果用某种方法,将铸件之中最软的那部分去掉,会怎么样呢?”
秦九韶想了想,说:“那样的话,同样重量的火炮,就可以承受更大的装药量,炮弹可以飞得更远!”
“没错!”
“哦,我明白了,殿下的意思是,将炮铸成实心,这样最软的部分就在最中间,然后将这部分掏空,留下外面最坚硬的外壳?”秦九韶恍然大悟,“可是,这么大的金属件,如何掏空中间的部分?”
赵维说:“深孔钻,不过这种方法很费力,最好能用水轮来带动,另外还要做出足够大且坚硬的钻头,这工作可不比铸炮简单!”
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