他的手很粗糙,指節上有老繭,是常年拿卡尺和銼刀磨出來的。“林遠同志,久仰。你的壓水井和蒸汽機圖紙我都看過,設計得紮實。”
“何工客氣了。這些鑽頭都試過了?”
“都試過了。”老何把工作臺上的鑽頭一個一個指給林遠看,“這個是加大重量的,打到一丈二崩了。這個是改變角度的,打到一丈崩了。這個淬火溫度調高了三十度,打得更短,不到八尺就崩了。這個調低了三十度,刃口直接捲了。我們前後試了五六種方案,沒一種能撐過一丈五的。”
林遠拿起一個崩口的鑽頭,對著光線看了看斷面。貝殼狀斷口,典型的脆性斷裂。他把鑽頭翻過來看了看刃口根部的磨損痕跡——磨損不均勻,有一側磨損明顯更深,說明鑽頭在岩石裂隙處受力不均,區域性應力集中導致了疲勞裂紋的快速擴充套件。
“蒸汽機輸出的是低轉速大扭矩,跟大型地質鑽機完全不一樣。”林遠把鑽頭放回工作臺上,“大型鑽機轉速高,鑽頭靠高速切削把岩石磨碎;蒸汽機轉速低,鑽頭靠扭矩把岩石‘犁’開。在這種工況下,鑽頭不光要硬,還得韌——普通碳鋼淬火後硬度夠了,但韌性不夠,碰上裂隙發育的岩層就扛不住反覆衝擊。”
“我們也想過換材料。”老何推了推眼鏡,“但硬質合金都是給大型鑽機配套的,個頭大,轉速高,合金配方和刀片角度都跟小型蒸汽機對不上。我們也聯絡過幾家合金廠,人家說小批次的不接,模具費都划不來。”
“那就自己設計。合金配方可以根據巖樣硬度重新調,刀片角度也得重新算——低轉速高扭矩的工況,前角取負值,讓鑽頭靠蒸汽機的扭矩把岩石‘犁’開,而不是靠衝擊砸碎。焊接工藝用銅基釺焊,焊完後用石棉布包裹緩慢冷卻,把焊接應力控制住。”
林遠拿起那塊石英砂岩巖樣,在手裡掂了掂,“何工,附近有沒有正在作業的打井隊?我想去現場看看岩層情況。”
“有。東郊那邊有個打井隊,正打到一個硬岩層,昨天剛換了新鑽頭,估計也撐不了幾天。”老何把卡尺擱在工作臺上,“我陪你去。”
唐廠長安排了一輛三輪摩托車,老何開著,林遠坐在車斗裡,一路顛簸著往東郊駛去。出了城,路兩邊全是水田,秧苗剛插下去不久,一行一行的,嫩綠嫩綠的。田埂上有小孩在放牛,牛低頭啃草,小孩騎在牛背上吹著竹笛。
三輪摩托車在一條土路盡頭停下來。打井隊的井架子就立在一片荒坡上,幾個隊員正圍著蒸汽機忙活。隊長姓吳,四十出頭,皮膚曬得黝黑,看見老何從車上跳下來,趕緊迎上來。
“何工!你可來了!昨天新換的鑽頭,今天打到一丈三就感覺不對勁了,震動比昨天大了不少,我怕是又要崩。”吳隊長往林遠這邊看了一眼,“這位是——”
“部裡派來的林遠同志。蒸汽機就是他設計的。”老何介紹道。
吳隊長愣了一下,隨即兩隻手在工裝上蹭了蹭,握住林遠的手使勁搖了搖。“林遠同志!你的蒸汽機可幫了我們大忙了,以前人力拉繩子,胳膊都拉斷了也打不了這麼深。就是這個鑽頭,碰上硬石頭還是扛不住。”
“帶我看看。”林遠走到鑽井旁邊,蹲下來看了看井口翻上來的岩屑,又拿手摸了摸井架上的震動。吳隊長讓人把鑽頭提上來,林遠接過鑽頭翻看了一下——刃口已經開始出現微小的疲勞裂紋,雖然還沒崩,但再打下去遲早要裂。
他把鑽頭還給秦隊長,走到旁邊的巖壁前,這塊巖壁是之前修路時炸開的斷面,能清楚地看到岩層的層理和裂隙。他在巖壁前站了一會兒,拿錘子敲了幾塊不同位置的巖樣,又蹲下來仔細看了看岩層之間的夾層。
“這兒的岩層不是單一的石英砂岩。”林遠站起來,把手裡的巖樣遞給老何,“你看,石英砂岩中間夾了好幾層泥質頁岩,頁岩軟,砂岩硬,鑽頭從軟層打到硬層的時候受力突變,再加上裂隙發育,衝擊力集中在刃口根部——普通碳鋼扛不住這種交變應力。”
“所以不光是硬度的問題,還有韌性。”老何接過巖樣翻了翻。
“對。硬質合金的配方要兼顧硬度和韌性,刀片角度也得針對這種軟硬交替的岩層重新設計。”林遠拍了拍手上的灰,“回廠裡吧,何工。今天晚上我把初步方案畫出來,明天開始試製。”
老何點了點頭,把巖樣裝進帆布包裡。吳隊長在旁邊聽著,雖然有些術語聽不太懂,但看林遠蹲在巖壁前敲石頭的架勢就知道這年輕人是真懂行。他送兩人上車的時候,低聲跟老何說了句:“何工,這回怕是有戲。”老何看了他一眼,沒說話,但嘴角微微彎了一下。
回到廠裡已是傍晚。唐廠長聽說林遠要連夜畫方案,趕緊讓人把車間辦公室的燈開到最亮,又讓食堂留了兩份晚飯。林遠在工作臺前坐下來,把從現場帶回來的巖樣和鑽頭擺在桌上,鋪開空白圖紙,拿起鉛筆。
老何把這段時間試過的所有鑽頭資料和岩層硬度記錄都攤在桌上。“林遠同志,你剛才說的負前角楔形刃口——這個角度具體取多少?”
“負五到負八度之間,具體數值得根據合金配方和焊接強度再調整。”林遠在圖紙上畫了個鑽頭尖部的剖面圖,標出刃口角度和受力方向,“關鍵是讓鑽頭靠蒸汽機的扭矩把岩石犁開,而不是砸碎。這樣刃口受到的衝擊力小,疲勞裂紋擴充套件得慢,鑽頭壽命才能上去。”
老何推了推眼鏡,盯著圖紙看了好一陣,然後拿筆在自己筆記本上記了幾筆。“合金配方呢?硬度要到多少?”
“HRC六十以上,韌性要能承受反覆衝擊不崩口。具體配方明天去鑄造車間試,先做幾個不同鈷含量的樣品,拿到現場打一遍,哪個配方撐得最久就用哪個。”林遠在圖紙旁邊寫下幾個合金配方的初步方案,又在每個方案後面標註了預估的硬度範圍和焊接工藝引數。
窗外天色已經全黑了,車間裡只有這盞燈還亮著。老何把茶杯往林遠手邊推了推,茶是唐廠長之前端來的,已經涼了。林遠端起來喝了一口,繼續畫圖。








