A区核心实验室的攻坚余温未散,排产甘特图的倒计时已翻入第八天。
十七个A级极限件全部入库封存,但顾均生和航天一院的专家们,没有丝毫放松的痕迹。
精密三车间内,顾均生站在一个巨大的金属货架前,货架上摆放着一百多根长短不一,造型扭曲的银灰色金属管。
“YF发动机高压管路系统。”顾均生指着这些金属管。
“总计127根,材料全是一幺铬十八镍九钛(1Cr18Ni9Ti)特种不锈钢。”
张国忠拿起一根长度不到三十厘米的直管,瞅了瞅管壁。
“管壁厚度只有一点五毫米,但在天上,这些管子里流淌的是三百五十个大气压的高压液氧和燃料。”
顾均生转身看向跟进来的韩栋。
“韩院长,喷管和面板是心脏,这些管子就是血管,血管爆了,推力再高也是白搭。”
他走到工作台前,展开管路焊接图纸。
“传统的接头拼焊,用的是氩弧焊,高温融化不锈钢,再添加焊丝填缝,但这存在一个根本性的物理死穴,气孔率。”
“金属从液态冷却变回固态,气体跑不干净,就会在焊缝内部留下肉眼看不见的微小气孔。
这在航天领域叫夹杂气爆隐患。”
张国忠在一旁补充数据。
“航天大厂的焊工,拼了老命去焊,气孔率也只能压在百分之二到百分之三之间。”
百分之二的概率,在三百五十个大气压下,这百分之二的瑕疵只要有一个点发生应力集中,管路就会瞬间撕裂。
韩栋看着图纸上的管径参数,没有直接回应气孔率的问题,而是看向陆先进。
“天工特种焊接工作站就位没有?”
“设备在线,主轴预热完毕。”陆先进汇报道。
“走,去焊管子。”韩栋转身走向车间另一侧的封闭工作区。
顾均生和张国忠对视一眼,快步跟上。
此前韩栋在给长三乙箭体减重时,提过一种新型焊接工艺,今天终于要见真章。
工作区中央,一台造型奇特的天工机床矗立。
它没有铣刀,主轴下方夹持着一根前端带有螺纹针柱的特种合金搅拌头。
陆先进将两根待对接的不锈钢直管,固定在液压工装上,对接端面严丝合缝。
“不用焊条,不用保护气体,也不需要电弧高温融化母材。”韩栋指着主轴上的合金头。
“高频电磁搅拌摩擦焊,让金属在固态下直接相连。”
韩栋抬手下压。
“开机。”
陆先进按下启动键。
主轴电机发出高亢的尖啸,合金搅拌头转速瞬间飙升至每分钟一万两千转!
液压伺服机构推着高速旋转的搅拌头,精准扎入两根不锈钢管的对接接缝处。
火星没有出现,刺眼的电弧光也没有出现。
只有剧烈的物理摩擦声。
高速旋转的合金头硬生生挤入钢管接缝,恐怖的摩擦热让局部的金属温度瞬间飙升到八百度左右。
八百度,距离不锈钢一千四百度的熔点还差得远,金属并没有融化。
但在高温和极强物理扭力的作用下,接缝处的金属晶格发生了塑性流变。
它就像一块被揉捏的面团,两根管子的原子被搅拌头强行绞合在一起!
“管壁只有一点五毫米!”顾均生手心出汗。
“搅拌头硬插进去揉,下压力稍微大一点,薄壁管当场就会被压溃变形!”
“所以盘古接管了Z轴伺服。”韩栋看着屏幕上快速跳动的数据线。
“主轴内置的高频力矩传感器,每秒钟向超算回传两万次数据。
盘古通过微调进给量,把压在管壁上的垂直下压力,卡在正负五牛顿的公差内。”
一牛顿相当于一两的重量。
对于一台推力高达几吨的重型机床来说,要控制几两的力气波动,这种暴力的硬件刚性与微观力控结合,让在场的航天专家呼吸停滞。
三十秒,搅拌头沿圆周走完一圈,自动抬起。
接头处留下一道平滑且带有微弱波纹的银色焊缝。
张国忠立刻上前,将焊好的管件拆下,大步走向旁边的X射线探伤室。
三分钟后,他举着一张刚洗出来的黑色胶片冲了出来。
“零气孔!”张国忠嗓音劈裂,激动地把胶片拍在透光板上。
“晶界完全闭合!没有热裂纹,没有气孔!抗拉强度测试达到母材的百分之九十九!”
把金属当面团一样物理揉合,彻底避开了金属液化再凝固产生的气体包裹问题。
“按这个程序,把剩下的直管全过一遍。”韩栋下达排产指令。
陆先进立刻安排工人分批上料。
一台设备,二十秒一个接头,效率碾压纯手工作业。
两小时后。
一百零一根直管全部焊接完毕,探伤合格率百分之百。
但陆先进的动作停了下来,他拿着图纸,站在控制台前。
“韩总,卡住了。”陆先进指着剩下的几辆料车。
“摩擦焊走不下去了。”
顾均生上前查看,料车里剩下的,是26根造型别扭的U形弯管。
“空间干涉问题。”陆先进拿起一根U形弯管比划。
“管子的弯曲半径只有八十毫米,但天工焊接站的搅拌主轴外径有一百五十毫米。”
陆先进将管子卡在工装上,主轴还没降到底,庞大的主轴外壳就已经结结实实地撞在了管子的弯头处。
进不去,物理干涉死结。
只要体积在这里,再强的算力也无法打破空间占用定律。
“这二十六根U型管是燃料泵的涡壳回流管,形状是总体设计定死的,不能改。”张国忠面露难色。
“摩擦焊头进不去,只能走老路了,调八级焊工来,用手工氩弧焊慢慢拼,焊完上X光,气孔率超标就割了重焊,靠废品率堆出良品。”
时间还有十七天,手工堆良品会吃掉大量工时,但这是常识中唯一的退路。
“不行。”韩栋直接掐断了这个提议。
“废品堆出来的良品,内部依然存在应力残余,航天发射,零容忍。”
韩栋转头走向主控台,接入盘古系统底座。
“算力调出,重建这26根U型弯管的三维物理空间。”
屏幕上,主轴与弯管的干涉红区闪烁。
“刀具干涉,那就废掉接触式刀具,不需要高温,不需要摩擦。”
韩栋敲击回车键,盘古沙箱启动高能物理模块。
十秒钟后,一份工艺图纸被推送到大屏幕上。
脉冲磁场收缩焊。
顾均生看着屏幕上出现的电磁学公式,神色错愕。
“电磁脉冲成型?这是做汽车钣金的粗活,你用来接高压不锈钢管?!”
“改写能量释放极值,就不是粗活。”韩栋直视顾均生。
“物理接触有干涉,但磁场没有边界。”
韩栋迅速转头看向陆先进。