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程时说:“那边的气温一日之内波动很大。冬季气温可达-30℃以下。7075-T6铝合金在-40℃下低温环境里,冲击韧性下降约30%。冬天士兵带着手套更不好抓握,机枪摔落的几率更大。几种效果叠加在一起,那就是百分之百出事。想想士兵顶着稀薄空气和寒冷,看这个三十几公斤重的机枪到了前线发现压根开不了枪.......”
好几个首长又被戳到痛点,忍不住一起抿嘴:这不开玩笑嘛?!!
谁要敢把这种东西拿给战士用,就该被拖去枪毙!!
程时接着说:“就算考虑把它作为战舰上移动武器使用。7075-T6铝合金在高盐雾环境,若表面硬质氧化膜破损,就会发生铝合金会的点蚀,蚀孔深度超过0.5mm时,结构强度下降约10%。这个腐蚀很迅速,且很难察觉。”
“就算在平原干燥地区使用。铝合金对微观缺陷更敏感,若机柄表面存在划伤、毛刺或加工刀痕,会形成应力集中点,导致实际承受应力远超材料强度,就会发生断裂。”
“而且,7075-T6铝合金的处理工艺比较麻烦,很依赖人工时效长度。如果不能保证120到140℃保温16小时,就达不到最佳性能。”
戴厂长:“还是那句话,别光提问题,要说解决办法。”
你这小子未必是以为我们在设计的时候没有考虑这些吗?
还不是材料、设计,加工和装配等各方面技术都落后造成的吗?
这已经是我们能拿出来的最优产品了。
程时:“那就要全步骤一步一步优化。”
“首先是设计。要把零部件的几何形状改良。比如增加机柄的棱角、台阶的圆角半径,就能减少应力集中系数。比如将截面过渡平滑化,避免机柄截面突然变窄,采用渐变式锥度设计,降低局部应力的峰值。在机柄受力薄弱区域(如转轴连接处)增设三角形加强筋来提高抗弯刚度,降低变形量。”
“这个设计不能拍脑袋,最好用通过有限元分析模拟机柄在保险切换、射击振动等工况下的应力分布,调整结构使最大应力必须小于等于材料屈服强度的60%。意思就是如果还是用铝合金7075-T6的话,屈服强度约503MPa,那安全阈值就要小于等于300MPa。M2HB重机枪的保险机柄,服役百年未出现大规模断裂问题。可以研究一下。”
“第二换材料。用高强度钛合金如TC4或超高强度钢30SiNi2A替代。它们抗拉强度接近或超过1500MPa。”程时想了想说,“这两种之间,如果叫我选,我会选TC4。因为我知道有个国企二十多年前就开始生产这个了,技术相对更成熟。”
戴厂长:“可是TC4太贵,我们这个是要大规模化生产和配备。还有可能要出口的。”
程时:“如果坚持使用铝合金,可选用6061-T6或2024-T4,其断裂韧性比7075-T6高约20%~30%,减少应力集中导致的开裂风险。”
“如果可能的话。推动铝合金生产企业改锻造铝合金改为粉末冶金。7075铝合金粉末用热等静压成型工艺,可以大幅提高材料的致密度和疲劳强度,就基本可以消除传统锻造中的疏松缺陷。”
“如果铝合金生产厂搞不了粉末冶金,一定要铸造也行。我前一阵子才跟他们讨论过。怎么提高精密铸造工艺和精细化热处理工艺。你们监督他们尽快用上。”
“得到更优的材料,再用更高级的表面处理工艺,比如做陶瓷化阳极氧化膜加沉积类金刚石涂层或硬质铬镀层,提高表面硬度和耐磨性,降低摩擦导致的微裂纹萌生概率。”
他问:“你们对高强度喷丸技术了解多少。”
高强喷丸是一种通过高速弹丸对金属构件表面进行密集撞击,在表层引入-300到-800MPa残余压应力,并诱发塑性变形强化的表面改性技术。
其核心是将机械能转化为材料表层的微观组织变化,显著提升构件的疲劳强度、抗应力腐蚀性能及耐磨性能,改善尺寸稳定性。
戴厂长:“那个一般用在航空航天的发动机叶片和起落架部件,汽车与轨道交通的变速箱齿轮和高铁车轴,风电主轴、炮弹发射管这些上面吧。暂时没听说过用在机枪的零部件生产上。因为那个高压喷射系统、数控工作台的投资较大,成本太高。”
程时:“机柄也是可以用这种办法来抑制疲劳裂纹扩展。你去了解一下。”
“还有,用X射线探伤和荧光渗透检测进行全流程无损检测,在疲劳试验机上施加交变载荷,确保机柄在通过百万次循环无断裂。还要在-40℃~60℃温度循环、95%湿度等环境下进行疲劳测试,验证材料在极端条件下的可靠性。最后才能放到整枪上。”
“其实武器上每一个零部件都要做到我刚才说的这个流程,才能确保整枪的性能和可靠性。想做好,不容易,要耐得住寂寞,多花点精力......”
他把最后几个字咬得很重。
所有人都沉默了。
岂止是不容易,从五十年代算起,到现在也四十年了。
武器的可靠性还是这个样子......
不是说军工人不努力,而是从无到有,太难了。
程时说:“不要慌,不要怕,只要我们一直在往前走,其实我们前进的速度比想象中要快。”
苏总工心说:你这是觉得自己把他们打得太疼了,所以才要喂颗甜枣安抚一下吗?
程时来的时候都已经十点多了。
两个地方试枪,折腾了两个多小时,早过了吃午饭时间。
他刚才讲的时候,大家听得入神,没觉得有什么。
这会儿停下来,个个都觉得饿到前胸贴后背,戴厂长听见了此起彼伏的“咕咕咕”肚子叫的声音,尴尬地说:“啊,不好意思,让首长们挨饿了,我们去吃饭吧。”
这么热,首长们还一直跑来跑去,站着说话。
只有程时刚才休息的时候,抓紧时间填了填肚子。
首长们在心里嘀咕:小滑头,这是一早就算到要说这么久么?
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