第141章 鑄炮工藝
- 明末崛起,從邊軍開始
- 干飯忠實者
- 2025字
- 2024-04-24 21:35:34
將清水河堡的事情安排完畢后,王初仁就沒有事情可干了,正在書房里面發呆,這幾個月天天忙來忙去,一直就沒有好好休息過,現在終于有時間閑下來了,于是就開始發呆了,趁機捋捋最近發生的事情和堡內的一些事宜。
好吧!王初仁不解釋了,他其實想尤氏了,自從上次在榆林鎮城與尤氏分開已經兩三個月沒有見到過尤氏了,很想念,心里一直按捺不住那股強烈的躁動,自己尤氏十八九歲精力旺盛的歲數,難熬啊!
難道要用五姑娘?就在王初仁正在天人交戰時,關小寶進來打破了王初仁的進一步行動,被突然打斷,王初仁的臉色不是很好:“你要是沒有好的理由,看我怎么收拾你!”
關小寶也看出來王初仁的臉色收起了往日的嬉皮笑臉小聲道:“大人,不是我有意來打擾你的,是幾個鑄炮的工匠找你,說是你再不安排他們做事他們就走了!”
王初仁一拍大腿,怎么把他們給忘了,堡內的武備強盛,但是唯一不足的就是大炮,整個黃甫川堡就五門老舊的虎蹲炮和城墻上的兩門固定老舊大炮,看著那大炮銹跡斑斑的樣子,王初仁很害怕開炮時炸膛,所以趁機利用大舅的關系挖了三個鑄炮師,這些鑄炮師在后世可是保密人才??!自己居然將別人涼了幾個月,氣得他們主動找上門來!
其實現在這個時代鑄炮方法無非就是泥模鑄炮和失蠟法,而在明朝的主流鑄炮就是泥模鑄炮法。
失蠟法簡單來說就是用蠟雕刻成大炮的形狀,然后用泥將蠟包裹包括其空心部分,待泥陰干之后,用火烘烤將蠟烤化流出就得到了一個泥模,將鐵水澆入就能得到大炮,但是失蠟法有時間限制,不適合夏天進行鑄造,石蠟在夏天容易融化。
而泥膜鑄炮就是用粘土做一個泥模范,讓其陰干,陰干之后澆鑄鐵水,待其冷卻后就得到了鑄造的大炮,但是,泥模鑄造大炮有很多缺點,包括由于黏土透氣性差,在炭火烘烤的時候,經常外干內濕,導致火炮有很多蜂窩狀孔穴,容易炸膛,不能連續射擊。另外就是每一門大炮鑄造,都需要一套全新的模具,沒有一門炮的尺寸是完全精準相同的。另外就是生鐵鐵液澆鑄,會激動炮芯,導致中心線不夠直,導致大炮的射程和精度受到影響。而且一個泥模從開始制到完工,光是陰干都需要一個月余,不光是耗時耗力,中間還不能出一點差錯,不然就是前功盡棄。
后來清朝的龔振麟發明了鐵模鑄炮法,顧名思義,鐵模鑄炮就是將泥模換成鐵模,就讓一次性的泥模變成可重復使用的鐵模,能讓鑄造的大炮保持一個標準,便于生產炮彈,也減少了重復制作泥模的漫長時間,大大提高了鑄炮的效率。
首先按鐵炮大小,分4—7節,作出泥炮,按泥炮節數分制鐵模泥型,每節泥型分成兩瓣,用車板旋制內面,使表面光潔,形狀規整,然后烘干備用。泥型內放入預制的把手,澆注時和鐵模鑄成一體。用泥型翻鑄鐵模時,先將炮口那一節倒置在泥制平板上,用泥充填其中一瓣,烘干后,蓋上泥制平板,將型箍緊,澆注后便得到第一節鐵模的一瓣。然后除去填泥,又可如法鑄得另一瓣鐵模。這樣逐節澆注,就可鑄成層層榫合的整套鐵模。用鐵模鑄造鐵炮時,先在模的內表面刷上用細稻殼灰與細砂泥加水和成的涂料,再涂刷極細煤粉調制的第二層涂料,然后箍緊鐵模,烘熱、裝配泥芯,澆入鐵水。待凝固后,立即脫去鐵模,趁炮身還是紅熱時,清除毛刺,除凈泥芯,得到成品。
但是鐵模鑄炮有一個巨大的缺點,由于鐵模具的散熱效率高導致金屬液冷卻速度快,外壁面積比內壁面積大,導致外面冷卻快,里面冷卻慢,也容易導致炮壁開裂,冷卻塊滲碳組織來不及析出,從而大炮的材料由灰口鐵變成了極硬而脆的白口鐵,就導致了大炮質量嚴重下降,很容易炸膛,而清朝為了避免這一缺點,就不得不加大炮壁,又導致了大炮重量增加,所以在近代,清朝的大炮看似比西方大、長,但是卻沒有西方大炮打的遠。
而作為穿越者,王初仁肯定不能犯這種錯誤,既要保證鐵模鑄炮的效率又要避免質量的下降,那么腦海中的空心鑄造法就應運而生了,其實很簡單就是在澆鑄后為了避免快速冷卻。
而空心鑄造流水法需要幾個前提技術條件,一是較高的鐵水溫度,現在黃甫川堡由于使用了大通量的熱風,爐溫很高,就能得到完全液化的鐵水,已經滿足了這個前提條件,上面說了,鐵水冷卻太快導致滲碳體來不及析出,其實就是石墨化,而影響石墨化的重要因素就是硅,我們知道生鐵液在冷卻速度快的時候容易白口化,但是這是相對硅含量不太高的時候的金相反應。如果硅含量再高的話生鐵液還有一個現象就是生鐵液不受冷卻速度影響始終灰口化。溫度越高,硅的含量就會變高。
還有就是完全液化的鐵水雜質更少,進一步提高了大炮的質量。
還有就是在澆鑄時需要加熱鐵模,減少溫度差,在澆鑄后還需要繼續加熱外殼,而內模需要用流水進行冷卻,這樣內徑冷卻速度大于外徑,這樣就能讓外壁給內壁施加一個向內的力,大炮在開炮的產生的膛壓就會被抵消一部分,從而使大炮更加牢靠。
但是這技術原理說起來簡單,但是具體實施的時候卻不容易,比如首先水流速度和溫度變化的關系是怎么樣的,現在又沒有溫度計,所以王初仁只知道理論,實際操作就需要這些鑄炮師去慢慢實踐了。
于是王初仁急忙道:“快把他們請到操守府官廳,我親自去見他們!”
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