第一百四十三章 超塑成形延展技術

  完成巨龍之心四階段的模擬之後，葉舟沒有急於去開啟第五階段的模擬，這其中有兩個原因。一來自己現在手裡掌握的科技數量還有4個，要想把這些科技完全消化掉需要一些時間；而立，最近黎明廠的花轎項目已經從最開始的讀圖解析階段進入了生產製造階段，他的工作一下子就忙了起來，每天都不得不奔波於各個車間檢查材料特性、檢查製造工藝,回到家裡后恨不得沾枕頭就睡，實在是沒有太多的精力去進行高強度的模擬。按照他的計劃，他打算先熬過這段最艱難的冷啟動階段，等花轎項目運轉成熟、製造流程基本順暢之後，再抽出時間完成最後一個階段的模擬。這天一早，葉舟如同往常一樣來到熱加工車間，在前一天晚上，車間的工程師已經預約了他的時間，想要請他幫忙看看無凸肩寬弦空心風扇葉片加工的問題。到達車間以後，葉舟看到之前聯繫自己的那個叫做黃亮新的工程師已經在他的辦公室里辦公了。葉舟走上去敲了敲門，後者抬頭看見是他，連忙站起身跑出來迎接。「葉工，實在不好意思，剛才在看文檔，忘記出去接你了……」「沒關係，不用搞那些虛頭巴腦的。」葉舟擺了擺手，繼續問道：「你們現在是遇到了什麼問題？」「主要是spf\/db工藝的問題，我們之前雖然也造扇葉，但是從來沒有做過這種長度達到1.8m的巨型扇葉，所以在操作流程和規範性上都有問題。這次請您過來，就是想讓您幫忙看看,檢查檢查。」「我們已經進行了兩次的扇葉試製，但結果都不盡人意。」葉舟點點頭回答道：「不用叫您您您的，說你就好了。具體的問題是什麼？有進行自查嗎？」黃亮新連忙從桌上取出一疊文檔，擺到葉舟面前後回答道：「已經組織了兩次自查，糾正了操作上一些不符合文檔要求的部分，但是不知道為什麼，製造出來的扇葉無論是強度還是抗蠕變性能都達不到要求，我在想，是不是我們在做超塑的時候升溫速度不夠，鈦合金包裹層的表面應力有問題。」聽到黃亮新的話，葉舟愣了一愣。一片現代工業技術下完美製造的渦扇葉片，按道理來講確實是不應該出現應力集中問題的，如果真的出現了，那原因很有可能是升溫過程不穩定、或者各區域升溫不均勻導致的。鈦合金是一種在常溫下強度極高，但塑性極差的金屬，要將其加工成現代航發通用的三層結構空心扇葉，其中的難度簡直喪心病狂。所以，國際上主流的加工工藝是用超塑成形+延展的方式來製造，這種製造工藝要求把各部分鈦合金在穩定速度下升溫到滿足其超塑性和可以進行擴散連接的溫度區間，這個區間一般在900到1100攝氏度之間。但是，具體的溫度控制要考慮鈦合金包裹下的複合材料特性，每一次進行製造所面臨的條件都不一樣，哪怕在葉舟獲取的完整文檔中都沒有可靠的函數對其進行描述，所以只能靠一次一次的實驗。但是，這樣的實驗成本是很高的，因為你無法在製造的過程中去判斷溫度是否合適、鈦合金表面是否產生了應力集中，而只能等它成形之後再用專業儀器進行測定。這其中帶來的人力和資源的浪費是極大的。如果想要解決這種問題，除非有什麼儀器能在熱成型過程中就能測定扇葉表面的應力集中點，從而通過改變局部升溫速度來消除集中。目前世界上，似乎還沒有什麼類型的儀器可以做到這一點。-——除了葉舟自己。想到這裡，葉舟開口問道：「你們今天有試製計劃嗎？帶我去看看熱處理過程吧。」聽到葉舟的話，黃亮新連忙點頭，僅僅半個小時之後，兩人就已經全身防護地站在了熱處理車間里。生產工人小心翼翼地按照操作文檔要求將各種材料投入車床，他們監視著屏幕上的每一個數值，一旦發生了數值跳動超過圖紙要求範圍，便需要立刻彙報示警。這種示警的次數越多，就意味著這片扇葉的製造成功率越低。所有人都緊張地盯著那些數字，只有葉舟是個例外。他看的不是系統讀數，他看的是機床觀察舷窗內正在鑄造過程中的葉片本身。此時製造工序已經進行到了鈦金屬覆蓋的關鍵階段，溫度逐漸升高，葉舟緊緊盯著扇葉的表面，「結構學大師」的天賦瘋狂運轉，試圖從扇葉上找到那可能出現的應力集中點。這樣的應力集中點跟葉舟此前接觸過的任何一種情況都不相同，它的集中程度太低了，給葉舟帶來的信號也極為微弱，而他還得在過程中不斷排除那些因為鈦合金未完全延展導致的、只是暫時性的應力集中。盯著葉片長達一個小時之後，葉舟的眼前突然一亮。「葉肩處的溫度低了，調整下局部溫度，先上升100度看看。」「好，調整下參數！」黃亮新對著一旁的操作員說道。隨著溫度逐漸上升，在葉舟眼中出現明顯信號的應力集中點逐漸消失。他滿意地點了點頭，眼睛繼續看向舷窗里的葉片。這台超塑成形機床是國內自主研發製造的機床，拉壓載荷25kn，扭矩200nm，25kn作動器行程4inch，扭轉作動器扭轉角270°，環境溫度調節和控制範圍為-75～1400°c，屬於同類機床中相當先進的那一批，如果沒有這台機床的話，ge-9x的仿製工作基本不可能實現。幾個小時過後，葉舟的眼睛已經酸痛不已，葉片終於成形，進入到冷卻精細拋光階段。葉舟和黃亮新回到辦公室，最新的測試結果還需要好幾個小時，他跟黃亮新喝了兩杯茶，問了一些加工進展之後，便扭頭離開了車間。他沒法在這等著，還有許多工作車間有跟黃亮新同樣的問題在等著他去解決。一直忙到下午六點多，葉舟離開工作區去工廠的食堂吃飯，然而他的腳剛踏進食堂，就有人從後面追了上來一把拉住了他的胳膊。「葉工！成了！葉片成了！」來人正是黃亮新，他的臉上掛滿了不加掩飾的驚喜的笑容。他怎麼都沒有想到，眼前這個年輕人居然可以僅僅憑藉肉眼觀察就能解決他們從數據中無法發現的問題。-——當然，這並不是什麼天方夜譚的事情，但這種能力往往只出現在那些具有數十年經驗的老工程師身上。而他眼前的這個年輕人，才僅僅只有23歲。葉舟倒是沒有像他一樣興奮，只是冷靜地問道：「工藝流程參數記錄下來了嗎？能固化嗎？」對葉舟來說，能解決一次問題根本不重要，重要的是，要把解決問題的方案固化下來，從而在後續的工藝中避免再發生同類的問題。不然的話，難道以後每做一片葉片自己還去盯著？那也太扯淡了。聽到葉舟的問題，黃亮新連連點頭道：「記錄下來了！我們今天就會組織全體學習，明天再進行一次實驗，如果能成功的話，這個流程就可以固化了！」「好。走，吃飯去吧。」葉舟輕輕拍了拍黃亮新的手臂，後者便滿臉喜色地跟著他走進了食堂。