12.07、4808號齒輪試製成功
下午,呂工離開之後,仲偉再次返回資料庫。當日上午,他重點查閱了所有五字開頭型號的齒輪相關技術資料,為齒輪配方對比研究打下了基礎。下午,他將全部精力投入到4808號齒輪的專項研究中。
仲偉仔細翻閱了呂工上午留在資料庫的查閱記錄,記錄中僅標註出東風廠4808號齒輪的配方,與本廠目前正在使用的3610號齒輪專利配方存在差異,但並未詳細寫明兩種配方的具體區別,無法明確東風廠齒輪效能不足的核心問題。
為此,仲偉對照原始技術檔案逐一核查比對,徹底理清了兩款齒輪合金鋼配方的差距。經查證,東風廠4808號齒輪採用的是蘇聯早期的20鉻錳鈦系列合金鋼,該材質鉻含量僅為1.2%,鎳含量僅有0.15%。而本廠自研的3610號專用合金鋼,在材質配比上完成了全面最佳化升級,鉻含量提升至1.8%,鎳含量提升至0.25%,同時額外添加了1.2%的鉬元素與0.2%的釩元素。正是這一系列材質成分的差異,導致東風廠4808號齒輪強度、耐用度等各項效能存在短板,也是其相關齒輪產品試驗失敗的主要原因。
徹底摸清配方差距、找準技術癥結後,仲偉沒有在資料庫過多停留。此次他僅查閱核對資料,未借閱任何檔案檔案,隨後離開資料庫,前往呂主任辦公室歸還資料庫的會員卡,並彙報了自己一整天在資料庫查閱、研究齒輪資料的全部收穫與重要發現。臨別之際,仲偉向呂主任告知呂工已回家探望父母,次日清晨返程後將直接回廠,屆時便不再專程前來告別。
次日清晨,天剛透亮,呂工便早早趕到招待所仲偉的房間,還貼心帶來了早餐。彼時仲偉也早已起身洗漱完畢,原本計劃下樓辦理退房,在餐廳吃完早飯後等候呂工,一同返回工廠。得益於呂工提前備好早餐,他快速用餐完畢,隨即驅車返程,順利回到齒輪廠。
自返廠當日算起的第三天,呂工駕車前往鑄造分廠,準備提取加工完成的4808號齒輪毛坯。車輛剛駛入廠區大門,門衛夏師傅便將他攔下,並告知他所需的齒輪毛坯,蠟模車間主任小孫已於昨日提前運至門衛處,無需再前往鑄造車間提取。接著,夏師傅便協助呂工,一同將盛放齒輪毛坯的木箱搬運至車的後備箱內。
完成裝貨後,呂工驅車來到廠區新大樓,前往二樓畢廠長的辦公室進行工作彙報,簡單、全面地向畢廠長說明了此次濟南出差的全部工作情況。與畢廠長溝通結束後,呂工駕車前往楊家莊,先抵達農具廠,將裝有4808號齒輪毛坯的木箱正式交付給楊洪波。
事實上,呂工昨日已到訪過農具廠,提前將4808號齒輪的全套加工圖紙送達,並與楊洪波細緻研討了齒輪加工的工藝細節、技術標準和注意事項,確定了整體加工方案。此次接收齒輪毛坯後,楊洪波讓呂工無需等待,待齒輪毛坯加工完成,他會安排工人直接送至機加工車間。
臨近中午飯點,楊洪波如約安排工人用小推車,將全部加工完成的4808號齒輪坯以及全套加工圖紙,送達齒輪廠機加工車間,交由曉芬妥善保管。
午後上班後,仲偉與呂工一同來到機加工車間。曉芬早已提前除錯好一臺B型滾齒機,做好了所有加工準備工作。隨後由仲偉親自上機操作,開始4808號齒輪的滾齒加工工序。
相較於常規齒輪,4808號齒輪體積更大、加工工藝更復雜,單枚齒輪的滾齒加工時長就需要近三十分鐘。二人緊密配合,順利完成五枚4808號齒輪的滾齒加工工作,全部工序結束時,已臨近當日下班時間。
滾齒加工完成後,呂工立刻用推車將五枚齒輪運送至老李師傅的淬火工位,仲偉也一同前往淬火爐旁。三人結合齒輪材質特性、使用場景和前期配方共同研究敲定了淬火試驗方案:五枚齒輪採用三種不同淬火工藝對比測試,其中兩枚使用氨水淬火、兩枚使用機油淬火、一枚使用清水淬火。敲定方案後,老李師傅告知二人,次日上班即可前來領取淬火完成的齒輪,再根據淬火效果對比齒輪效能差異。
次日一上班,呂工便推車來到淬火爐老李師傅那裡,把5個標了記號的齒輪推到加工車間珩齒機前,仲偉已作好加工準備。他告訴呂工:“這5個齒輪一上午加工不完,你選3個用不同方式淬火的齒輪,我先加工,去濟南檢測時帶3個就可以。如果合格再加工這兩個。”
然後啟動機床,開始研磨。仲偉每加工一個便讓呂工把淬火方式用記號筆標上。下班前半個多小時,3個齒輪才加工完成。
為了儘快驗證齒輪是否合格,呂工主動請戰:“我自己明天一早出發,到黃河廠檢測這三個齒輪,爭取當天返回。”下班前,呂工先把加工好的三個齒輪提前裝進後備箱裡。
天色剛放亮,呂工匆匆起床,洗漱完下樓上了車,直奔濟南而去。中途在泰安吃的早餐。上午9點鐘,呂工順利到達黃河廠,他先到了呂主任那裡,拿到檢測批准報告,交給齒輪實驗室,開始對這三個齒輪進行檢測。先測試的是油淬的齒輪。
開始試驗檯將載荷設定50%,齒根應力達到240a,振動幅度達到0.2/S。齒輪沒有問題。隨著載荷升到100%時,振動幅度開始加大到0.4/S,肉眼可以看到齒面磨損造成顏色有輕微變化。載荷增大至150%時,齒輪振動加劇,伴有明顯的噪聲,同時齒輪溫度超過200度,操作員馬上停止試驗。他告訴呂工:“不能再試,溫度很快就升高,齒輪開始變形。”當操作員把冷卻後的齒輪取下,遞給呂工,明顯可以看到,齒輪表面磨損嚴重,齒尖開始有向一側倒的跡象,也就是軟齒現象。
呂工又把用氨水淬火的那隻齒輪取出,交給操作員:“再試試這個用氨水淬火的齒輪,如果仍不合格,那水淬的齒輪就不用試了。
這隻氨水淬火的齒輪,當載荷加到150%時,噪聲和溫度都比油淬的低,但載荷調到最大值180%時,不到1分鐘,不僅噪聲加大,而且齒輪開始冒煙,溼度急刷上升,操作員馬上中止試驗。這時呂工問操作員:“發生這種情況,是什麼原因。”操作員回答,發生這種情況,主要是合金鋼的強度不足。”
呂工沮喪地拿著檢測不合格的報告送給呂主任看:“沒想到,第一次搞大齒輪,就碰了個大釘子。”呂主任看完檢測報告說:“這很正常,第一次試製成功的不多,你們現在達到150%雖噪聲加大,但離成功不遠了。你們回去再努努力,下一次一定能成功。”
這時雖然到了吃午飯的時候,但呂工一點食慾也沒有,他把三個不合格的齒輪裝到後備箱裡,辭別呂主任,啟程返回廠裡。
下午2點多鐘,呂工回到機加工分廠。他馬上叫著仲偉拿著一個不合格的齒輪來到仲明的辦公室。仲偉看著時間估計呂工沒吃午飯,呂工告訴他一點也不想吃,老是想著,問題到底出在哪裡。在仲明辦公室,三個人坐下後,呂工把測試的過程彙報了一遍,當他說到操作員告訴他是合金鋼的強度出了問題時,仲明突然一拍桌子,大聲說到:“這件事怨我,你們的齒輪毛坯是不是沒經過煅打。”仲偉馬上回答:“是沒煅打,3610號齒輪都沒煅打。”仲明說:“當初試製3610號齒輪時,第一次檢測不過關是因為表面硬度不夠,後來是透過增加了金屬釩解決的。我記得當年試製傘齒輪時,就是因為強度不夠,到廈門測試合金成分鋼時,童教授告訴我,同樣的合金鋼,強度不達標,是密度不夠,怎麼增加密度,就是用鍛打的方式。他舉了個成語說,千錘百煉才能成鋼。咱們這次強度不夠,就是沒有經過鍛打。你們回去先鍛打,後加工,再測試。如果再不成功,就只能找其它原因了。”
仲偉與呂工從仲明處返回廠區後,結合此前齒輪加工測試暴露的問題,重新整理生產最佳化方案。為徹底解決齒輪強度不足的缺陷,呂工經過細緻考量,確定了全新的加工改良方案,決定再度前往鑄造分廠,鍛打兩支料棒用於4808號齒輪加工生產。
用料棒生產齒輪毛坯鑄造方式存在明顯物料浪費問題,廠區一爐鐵水可同時澆築三個砂箱,常規生產中僅用兩個砂箱澆築料棒,剩餘一個砂箱閒置浪費,而該砂箱完全可以澆築3610號齒輪毛坯,為最大化利用物料、提升生產效率,呂工本次計劃最佳化澆築結構,兼顧料棒生產與毛坯澆築。
確定方案後,呂工即刻前往鑄造分廠蠟模車間,找到車間主任小孫,安排此次加工任務,要求其製作兩支規格為直徑15釐米、高度25釐米的圓鋼毛坯。待圓鋼毛坯加工完成後,轉運至鍛打車間,進行二次鍛打塑形,最終將圓鋼高度鍛打為20釐米,作為車床加工齒輪坯的材料。
隔日中午,呂工驅車直達鑄造分廠鍛打車間。車間的孔慶生見到呂工到來,立刻安排兩名工人協作,將已經鍛打塑形完畢的兩支成品圓鋼抬裝至呂工車輛的後備箱中。完成裝貨後,呂工向孔慶生及車間工作人員致謝,隨即駕車返回楊家莊農具廠。
回到農具廠,呂工將兩支鍛打完成的圓鋼交付楊洪波,並細緻交代加工要求:嚴格按照此前的4808號齒輪的加工圖紙進行加工,能加工出幾件算幾件,加工出成品即可,所有加工完成的齒輪坯,送至廠裡的大車間。
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