明末一家人 第一百九十章 方法

    送走张荣，赵福祥马不停蹄的赶去钢铁厂，在工地上找到了自己的老子赵志宽。读字阁 www.duzige.com

    这几天钢铁厂的进度很快，一座熔炼生铁的生铁炉已经拔地而起，进入最后的施工阶段，赵福祥带回来的炼铁师父作用很大，正是他们的指导，让赵志宽少走了很多弯路。

    赵志宽将父亲拉到一边，低声问道：「爹，现在能不能造火炮？」

    赵志宽一愣，问道：「啥？现在就造火炮？」

    看到儿子点头，赵志宽说道：「现在还不行，生铁刚运来，化铁炉还没建成，还有你知道生铁太脆了，用生铁造火炮可有炸膛的危险！」

    赵福祥当然知道，但这不是没办法吗，赵福祥说道：「爹，我也知道，可是没办法，现在已经是八月份，在有一年清军就打过来了，没有海军机动咱们只能挨打！儿子昨天跟当地的水师说好了，他们在两个月内提供船只，咱们提供火器，所以这两个月一定要将火炮造好！」

    赵志宽知道事情紧急，想了一下问道：「你需要多少火炮？如果小批量的生产应该能保证质量！」

    赵福祥想了一下，三艘大鸟船，每艘需要火炮三十门，这么算应该准备一百门才够！

    「爹，现在需要一百门！」

    赵福祥不懂工业，数字当然可以乱说，但赵志宽知道自己的底子怎么样，听赵福祥说完瞪眼骂道：「啥，一百门？你小子当我这是母鸡下蛋呢？一天能给你下个十个八个？火炮需要锻造，还需要钻孔，这工艺可比枪管复杂多了，我只能保证两个月给你十门！」

    十门？这也太少了，十门不要说武装三艘大鸟船，连一艘赶缯船都装备不齐，还怎么去怒海争锋？

    赵福祥听父亲说火炮要锻造和钻孔，问道：「爹，你准备按照生产枪管的工艺来生产火炮？」

    赵志宽点头道：「自然是啊，要不用不了几次就炸膛了，费工费料不说，还威胁炮手的安全，你敢用吗？」

    赵福祥记得自己看过一部，上面记载的是制造火炮可都是翻砂铸造，这工艺比锻造省事多了。

    赵福祥想不起来是那部中看到过，对父亲问道：「爹，儿子听过一种方法，是翻砂铸造，咱们用这种方法试试怎么样？」

    如果别的方法赵志宽还真不知道，但翻砂铸模可真是太了解了，现在岛上的一些铁质大件都是翻砂铸模，比如汽轮机的飞轮，传动箱的齿轮，还有赵志宽刚研究成功的往复式蒸汽机的关键设备，蒸汽阀门也是翻砂铸模，王铁匠现在的翻砂工艺可以说十分精湛，按照他自己说，比京师那些兵仗局的专职铁匠都厉害。

    翻砂铸模虽然生产工艺简单，但有一个致命缺点，那就是成品件内部有大小不一的砂眼，这时无法避免的。翻砂制作出来的成品，应用在一些简单的工具上没问题，比如飞轮与阀门，但火炮因为膛压超高，内部有砂眼就成了致命缺点。

    其实明代对防止砂眼产生早有手段预防，广东生产的红夷大炮可以发射上百次不炸膛，这工艺已经比欧洲先进多了。可赵福祥找来的工匠是炼铁师父，并不是铸炮师父，自然不知道这项专门工艺。

    赵福祥听过后也挺为难，自己老子说的很对，如果火炮主体中存在砂眼，确实有安全隐患，就算赵福祥不爱惜炮兵的生命，但火炮的钱你总要花吧。一门火炮就需要将近千斤的生铁，在加上工时，一门重型火炮出厂的成本就在一千五百两左右，这种花了大价钱的东西送到战场上发射不了几次就炸膛了，就算赵福祥富可敌国也折腾不起。

    赵福祥想了想还是回去拿手机找找里的生产工艺，他对赵志宽说道：「爹，我先回去找找生产工艺，你们这边先准备前期工作吧！」

    赵福祥说完赶紧重新回到家中，在地下室翻到了自己的手机，现在赵福祥已经改变了没有手机活不下去的习惯，毕竟这个时代没有网络，就算手机有电也只是能发光的砖头。所以赵福祥在去广州之前就把手机放在了地下室，同时害怕受潮还专门找了个吸潮的檀木箱子装着。

    这个箱子里装着赵福祥的一些私人物品，比如以前的工作牌、办公室和家的钥匙、钱包手机等等，自然还有赵福祥一家人的照片。

    赵福祥拿起那张照片，那是儿子赵恒考上警校去报到时照的，看到一家人脸上幸福的笑容，赵福祥叹了口气，这种情形在也回不去了。

    赵福祥放下照片找到了手机，插上充电宝后久为的开机声响起，熟悉的桌面出现在赵福祥面前，赵福祥没空去看手机里那几个小姐姐的视频，直接打开了读书软件，翻到一本叫阉党二世祖的书。

    这本书是赵福祥当时在网上随便找的，虽然写的不怎么样，但猪脚暗黑不要脸到挺对赵福祥的胃口，不过后来不更新了，赵福祥还留言骂过作者。

    这本书中有一章详细记述了火炮如何制造，当时赵福祥看过后还以为是作者吹牛逼，但经过事后查证，作者确实查找了某些材料才写的，至于有没有夸张删改的成分就不知道了。

    赵福祥现在只能死马当活马医，趁着手机有电，赶紧将书上记载的方法写了下来，准备一会儿拿去给自己老爹学习。

    明代以前使用的是泥范法，这种工艺在西周时期就已经被发明，当时主要用来制作青铜器。泥范法原理十分简单，先用细箩筛制白泥，剔除石子和杂物。然后将调合均匀的泥土拍打成平泥片，等泥片半干后按照所铸造的火炮的形状制成几大块泥漠，而后晾干，或用微火烘烤，修整剔补范内面的瑕疵，做到尽量光滑，这就成了铸造所用的外范。

    然后用相同工艺制作内范，外范分为几个部分，内范是一个整体。但是要比外范要小，和外范相差的尺寸就是大炮的厚度。也是等到里外全都干透，将内范倒置于底座上，再将外范置于内范周围。外范合拢后，用胶泥把外范封死，等到胶泥干透后，再盖上上面封闭的范盖，范盖上至少留下一个浇注孔。

    然后就是浇铸了，将融化的青铜溶液沿浇注孔注入，等铁液冷却后，打碎外范和内范，将所铸的火炮取出，经过打磨修整，这就是红夷大炮的制作工艺。

    这种工艺不能说不好，泥范法工艺简单，原材料可以就地取材，适合大规模生产。可是泥范法制造青铜器可以，使用温度更高的生铁就不行了。因为泥范在怎么阴干其中也含有气泡，当温度高达上千度的铁水灌进泥范时，其中气泡就会膨胀，这样铸造好的炮身内部就会出现气泡，这对火炮的使用寿命和威力都有不少的影响。

    明代中期欧洲火炮铸造方法传入中国，这就是一直用到清末的失蜡法，当然不是西方生产工艺更先进，只是这种工艺会大大减少炮身气泡的形成。

    赵福祥的书上记载了一种更简单、更适合中国国情的工艺，这就是铁范法。

    铁范法也叫铁模铸炮法，发明人就是清末的龚振麟。龚振麟是浙江嘉兴县县丞，本来和军火工业八竿子打不着，但是他有个「素有巧思」的名声在外，鸦片战争期间被两江总督裕谦调到宁波军营专门负责铸炮。

    当时清朝正在和太平军作战，前线大炮损耗多，需求量极大。龚振麟经过几次试验，终于发明了铁模铸炮法。

    铁模铸炮法和泥范法差不多，先用熟铁制造成大小合适的硬模。铸炮时，先将铁模的每瓣内侧刷上两层浆液。第一层浆液是用细稻壳灰和细沙泥制成的；第二层浆液是用上等极细窑煤调水制成的。然后，两瓣相合，用铁箍箍紧、烘热，节节相续，最后浇铸金属熔液。待浇足熔液，冷却成型以后，即刻按模瓣次序剥去铁模，如剥掉笋壳一样，逐渐露出炮身，再剔除炮心内的泥胚胎，膛内自然光滑。

    同传统泥模铸炮相比，铁模铸炮的优越性在于铸造出来的炮身品质好，里外表面光滑，不像泥模那样会让炮身产生气泡。再来就是因为不需辛苦涂制泥模等干燥，因此制造速度极快，且不受气候影响。因为模子可以重复使用，生产速度快，产量大，成本可以压得很低。更大的意义在于标准化制造。标准化批量制造出外形、性能几乎完全一模一样的产品，这点对于火炮来说是至关重要的。

    还有书上记载的办法比龚振麟的要先进，这就是后世美国南北战争时使用的身管自紧法。

    第一步是和龚振麟一样制作外范。然后用传统泥模铸造法铸成铁制内范，这样就可以用来铸炮了。因为内范也是铁制，所以内部是空心的，两头各有管道用来进水和排水。

    炮身这次不用生铁，改用低碳钢。当融化的金属液浇入模具后，金属液便开始慢慢冷却，这时候内模里的水就派上用场了，靠近内模的金属液在水的作用下最先冷却凝结成钢，而在外层的金属液冷却较慢。

    因为热胀冷缩的原理，等到整个铸件都冷却完毕后，外层后冷却的部分就会紧紧地箍住内层先冷却部分，这样整个铸件就会产生一个向内紧箍的力，就是有了这个力才使得炮管能够承受更大的膛压。这种内模控制冷却的方法可以有「身管自紧」的效果。

    经过身管自紧工艺的身管，使用寿命大为延长，还能大幅度的减少身管厚度，减轻重量，增加火炮的机动性。

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