第967章工業探秘（2）
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第967章 工業探秘（2）
離開冶金廠，緊鑼密鼓參觀了加工車間，與之前判斷基本吻合，烏茲曼確實出現了切削機床，而且他們還有一個很大優勢，他們有較為豐富的鉆石資源。
而珠寶級鉆石之外，伴隨鉆石出土的是更多不能用來制作珠寶的工業鉆石，烏茲曼人把這種雜色，但是硬度很高的鉆石，用滴銅法焊再刀桿上進行金屬切削。
此外也有金屬切削刀具，但效果就差強人意了，效果遠沒有鉆石刀具方便。
而且烏茲曼的金屬切削機床非常原始，型號也不夠大，大都是儀表車床大小的切削機床，也沒和皮帶輪，直接是動力源和主軸剛性連接。
不過他們也很聰明，非常清楚剛性連接的弊端，所以主動齒輪是用木材加工的齒輪。當木材與鋼制從動齒輪發生長期嚙合後，由於木質較軟，會主動變形適應金屬從動齒輪的外形輪廓，而且能產生一定的震動吸收作用，從而一定程度避免了剛性連接帶來的問題。
但這種使用木質齒輪的機床切削扭矩不能太大，一旦切削扭矩超過木材的強度，木質齒輪就會折斷。
加工廠機床以切削車床為主，銑床結構的機床不是很多，確切的說，烏茲曼還沒有發展出結構成熟銑床，都是臥銑，應該是車床衍生出的銑床，還沒有完全意識到銑床的價值。
他們的銑刀也很有特色，有點象鉸刀，並不是真正意義上的銑刀。
此外還有大量的外圓磨床，少量的平面磨床，用於磨削外圓軸類零件和平面。
但沒發現有刨床、插床、鏜床，因為他們不需要生產加工與刨、插、大型鏜床有關的零部件，車、銑、鉆、磨已經夠用了。而且臥銑一定程度上可以代替鏜床。
此外他們的圖紙繪制已經出現標準化跡象，雖然遠沒到完善的地步，但對一些繪制手法做了規範和統一，至少好比岐帝國之前的會意作圖好得多。
最讓沈雲卿吃驚是烏茲曼的鉆加工，他終於明白烏茲曼靠什麽加工長徑比極長的槍管，他們用的是合金芯棒法，是一種變相的失蠟法。
石蠟法是利用蠟的可塑性強，熔點低，又有一定的強度的特點，先制造模型，模型制成後，往蠟模外層糊泥、石膏或者火泥，然後風幹。風幹後進行加熱，把蠟熔化瀉出，從而得到一個空殼，最後澆鑄金屬，冷卻，敲掉外層是泥胎，得到成形的鑄件。
而烏茲曼人利用合金熔點低的特性，把合金芯棒熔化，得到無縫鋼管。
一般而言，絕大多數的合金，無論什麽成分，其熔點一定比成分中熔點最高的金屬熔點低，甚至低得多。
比如純鐵的熔點是1535°，碳鋼熔點大約在1500°左右，生鐵根據碳含量不同，熔點介於1200°到1300°之間，無論碳鋼還是生鐵，理論上都屬於合金，只要材料中含有超過一種以上元素，都屬於合金。
烏茲曼人利用合金熔點更低的特點，煉制出一種熔點比鋼低，融程比鋼更高的合金支撐芯棒，然後澆鑄到圓鋼的中央，最後只要加熱圓鋼至合金芯棒融程，就能讓合金緩慢熔化，最後得到一個中間通孔的長管。
融程是指金屬軟化到開始熔化流動的溫度區間，比如某種金屬的熔點是700°，該種金屬會在450°到650°之間紅硬性能變弱，開始變軟，超過650°時出現熔化現象。
通過煉制一種熔點比鋼低一百度左右，融程高的金屬，就能使用熔芯法制取無縫鋼管。
在鋼水澆入模具接觸合金芯棒的一剎那，接觸芯棒的鋼水會迅速因為溫差而凝固，所以芯棒並不會因為鋼水溫度過高而把芯棒熔化。同時因為芯棒的融程比鋼水高，又能具備一定的紅硬性能，不會癱掉。
而且這種合金一定有鉛，因為鉛能對鑄造件產生極好的潤滑性，鉛越多，合金的流動性越好。
此外也能把合金芯棒用泥芯替代，通過鑄造得到內孔較長的鋼管，但泥芯越長，越容易折斷，即便泥芯內使用鋼絲，泥芯依然會折斷，而且直徑越小，長徑比越大，泥芯越容易折斷。
同時澆鑄時鐵水的沖擊，也會讓泥芯折斷，因此泥芯法不適合獲取長管，只適合獲取短管，但短管並不能用來制造步槍槍管，所以只能用熔芯法。
雖然熔芯法讓烏茲曼人變相得到了無縫鋼管，但這種工藝目前缺乏先進設備，無法工業化、大規模、穩定的得質量可靠的無縫鋼管，先天有很多缺陷。
首先是效率太低下，不能用於生產內徑較小的槍管，因為芯棒都是上車床車，頂住一頭車出來的，如果直徑太小，長度太長，將無法車削。
其次是材料浪費。制造一根內孔十毫米，長度一米以上的長管，需要澆鑄壁厚兩厘米以上的鑄鋼管，否則鑄鋼壁厚太薄，澆鑄時會產生澆鑄缺陷。
同時冷卻後熔化內心，如果壁厚太薄，鋼管會發生扭曲變形，導致內孔變形彎曲，喪失加工加之。
當鑄鋼鋼管較厚，而切削機床效率又低，一定導致生產率低下。
工部的中型車床，用高速鋼刀走刀，轉速每分鐘四百五十轉情況下，毛刀可以單邊切深三毫米不成問題。如果是大車床，一大七八毫米都可以。
而烏茲曼的小車床，由於用了木質齒輪，即便用工業鉆石加工，機床每分鐘估計也只有兩百多轉，單邊最大切深一點五毫米左右，走刀非常慢。
如果走刀太快，切深太多，切削力增加，扭矩增大，木齒輪就會折斷。
這意味著加工效率跟不上，同時材料浪費大，煉鋼工藝落後，鋼鐵成本高，導致這種無縫鋼管生產成本非常高。
其三是次品率，由於是用鑄鋼熔芯法得到無縫鋼管，澆鑄工藝落後，導致次品率很高，進一步加劇了成本，降低了效率。
盡管烏茲曼變相得到了無縫槍管，但卻不能大規模工業化生產，無縫鋼管的工業化規模生產，主流技術只有“穿芯棒”和“內徑機擠壓”兩種，別無他法。
其他方法即便能生產，但無法規模化工業化生產，勢必帶來成本居高不下的問題。
烏茲曼技工將鋼管外圓車削完成後，需要進行槍管熱處理，熱處理過後最後需要加工內孔，這道工序上大家都是殊途同歸，都是用拉刀加工光孔。
只要出現車床，就能用車床改造成拉孔機，或者專門生產拉孔專機，烏茲曼人是因陋就簡，把車床改制成拉孔機。
由於鑄鋼澆鑄和加工過程中會讓內孔軸心發成偏移，以及熔芯過程內孔變形，所以拉孔工序需要加工掉單邊兩個毫米以上的餘量，否則可能無法加工出內孔。
因此烏茲曼打火槍和連珠槍的口徑超過15mm，彈丸非常大，原因就是芯棒的直徑就超過9毫米.單邊留3毫米以上的加工餘量，這也導致拉孔需要三刀。
粗拉孔加工，半精加工拉孔，精加工拉孔，而且他們拉刀刀具材質不行，效率非常低，雖然哈力木沒說每天的產量，但作為內行人，只要知道切削深度，切削速度，就能估算出一天的加工產能。
沈雲卿大致估算了一下，按他們這個生產工藝流程，一天撐死了也就能生產八九十根無縫槍管，一個月就是小三千根，一年三萬六千根。
如果按這個生產速度，十年間打火槍和連珠槍至少有四十萬支以上。
但考慮到生產成本壓力，恐怕不會有這麽多，所以打個折，也得有二十萬支。
加上之前兩種卷管火槍的產能，烏茲曼幾十年間陸續生產和戰爭消耗的火槍，總量恐怕得有五十萬支以上。
這是幸虧三十年前烏茲曼和歐洲聯軍血拼了一百年，要不然岐帝國現在的處境可就不妙了。
機械廠分為四個廠區，第一個廠區生產配套機床、葉輪機、零件、鉆頭、切削刀具維修，第二個廠區生產民用品和槍支所需的內部配套零部件，第三個車間專職生產槍管，第四個車間是鍛造車間。
工種相對齊全，但缺乏大中型機床，加工能力相對有限，無論規模、數量、品種，都遠不及岐帝國。
岐帝國首批車、銑、刨、鏜、磨機床定型使用，距今十六年，而據哈力木自己講，巴比拉有第一臺切削機床到今天，已經四十二年。
“真沒想到，烏茲曼的技術已經發展到這一步，這是幸虧本王當年有先見之明，否則今天恐怕不堪設想。”
“郡王，應該不至於如此嚴重吧。”胡班仍然樂觀。
“不，你不是工學出身，所以不了解情況。十七年前工部還只有木質機床，一臺金屬機床都沒有，而當時的巴比拉至少有今天一半的規模，而且烏茲曼當時正在研發打火槍。如果當時烏茲曼對我朝發動進攻，我朝將毫無招架之力，局面將十分險惡。
這是幸虧當時烏茲曼急於戰後恢覆，無暇將目光投向我國，否則今天多半是兇多吉少啊。”
胡班是文科出身，也沒去機械科呆過，對工業問題並不了解，在他看來，天朝應該就是最好，其實不然，二十年前的岐帝國已經落後於時代，能有今天完全是僥幸。
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離開冶金廠，緊鑼密鼓參觀了加工車間，與之前判斷基本吻合，烏茲曼確實出現了切削機床，而且他們還有一個很大優勢，他們有較為豐富的鉆石資源。
而珠寶級鉆石之外，伴隨鉆石出土的是更多不能用來制作珠寶的工業鉆石，烏茲曼人把這種雜色，但是硬度很高的鉆石，用滴銅法焊再刀桿上進行金屬切削。
此外也有金屬切削刀具，但效果就差強人意了，效果遠沒有鉆石刀具方便。
而且烏茲曼的金屬切削機床非常原始，型號也不夠大，大都是儀表車床大小的切削機床，也沒和皮帶輪，直接是動力源和主軸剛性連接。
不過他們也很聰明，非常清楚剛性連接的弊端，所以主動齒輪是用木材加工的齒輪。當木材與鋼制從動齒輪發生長期嚙合後，由於木質較軟，會主動變形適應金屬從動齒輪的外形輪廓，而且能產生一定的震動吸收作用，從而一定程度避免了剛性連接帶來的問題。
但這種使用木質齒輪的機床切削扭矩不能太大，一旦切削扭矩超過木材的強度，木質齒輪就會折斷。
加工廠機床以切削車床為主，銑床結構的機床不是很多，確切的說，烏茲曼還沒有發展出結構成熟銑床，都是臥銑，應該是車床衍生出的銑床，還沒有完全意識到銑床的價值。
他們的銑刀也很有特色，有點象鉸刀，並不是真正意義上的銑刀。
此外還有大量的外圓磨床，少量的平面磨床，用於磨削外圓軸類零件和平面。
但沒發現有刨床、插床、鏜床，因為他們不需要生產加工與刨、插、大型鏜床有關的零部件，車、銑、鉆、磨已經夠用了。而且臥銑一定程度上可以代替鏜床。
此外他們的圖紙繪制已經出現標準化跡象，雖然遠沒到完善的地步，但對一些繪制手法做了規範和統一，至少好比岐帝國之前的會意作圖好得多。
最讓沈雲卿吃驚是烏茲曼的鉆加工，他終於明白烏茲曼靠什麽加工長徑比極長的槍管，他們用的是合金芯棒法，是一種變相的失蠟法。
石蠟法是利用蠟的可塑性強，熔點低，又有一定的強度的特點，先制造模型，模型制成後，往蠟模外層糊泥、石膏或者火泥，然後風幹。風幹後進行加熱，把蠟熔化瀉出，從而得到一個空殼，最後澆鑄金屬，冷卻，敲掉外層是泥胎，得到成形的鑄件。
而烏茲曼人利用合金熔點低的特性，把合金芯棒熔化，得到無縫鋼管。
一般而言，絕大多數的合金，無論什麽成分，其熔點一定比成分中熔點最高的金屬熔點低，甚至低得多。
比如純鐵的熔點是1535°，碳鋼熔點大約在1500°左右，生鐵根據碳含量不同，熔點介於1200°到1300°之間，無論碳鋼還是生鐵，理論上都屬於合金，只要材料中含有超過一種以上元素，都屬於合金。
烏茲曼人利用合金熔點更低的特點，煉制出一種熔點比鋼低，融程比鋼更高的合金支撐芯棒，然後澆鑄到圓鋼的中央，最後只要加熱圓鋼至合金芯棒融程，就能讓合金緩慢熔化，最後得到一個中間通孔的長管。
融程是指金屬軟化到開始熔化流動的溫度區間，比如某種金屬的熔點是700°，該種金屬會在450°到650°之間紅硬性能變弱，開始變軟，超過650°時出現熔化現象。
通過煉制一種熔點比鋼低一百度左右，融程高的金屬，就能使用熔芯法制取無縫鋼管。
在鋼水澆入模具接觸合金芯棒的一剎那，接觸芯棒的鋼水會迅速因為溫差而凝固，所以芯棒並不會因為鋼水溫度過高而把芯棒熔化。同時因為芯棒的融程比鋼水高，又能具備一定的紅硬性能，不會癱掉。
而且這種合金一定有鉛，因為鉛能對鑄造件產生極好的潤滑性，鉛越多，合金的流動性越好。
此外也能把合金芯棒用泥芯替代，通過鑄造得到內孔較長的鋼管，但泥芯越長，越容易折斷，即便泥芯內使用鋼絲，泥芯依然會折斷，而且直徑越小，長徑比越大，泥芯越容易折斷。
同時澆鑄時鐵水的沖擊，也會讓泥芯折斷，因此泥芯法不適合獲取長管，只適合獲取短管，但短管並不能用來制造步槍槍管，所以只能用熔芯法。
雖然熔芯法讓烏茲曼人變相得到了無縫鋼管，但這種工藝目前缺乏先進設備，無法工業化、大規模、穩定的得質量可靠的無縫鋼管，先天有很多缺陷。
首先是效率太低下，不能用於生產內徑較小的槍管，因為芯棒都是上車床車，頂住一頭車出來的，如果直徑太小，長度太長，將無法車削。
其次是材料浪費。制造一根內孔十毫米，長度一米以上的長管，需要澆鑄壁厚兩厘米以上的鑄鋼管，否則鑄鋼壁厚太薄，澆鑄時會產生澆鑄缺陷。
同時冷卻後熔化內心，如果壁厚太薄，鋼管會發生扭曲變形，導致內孔變形彎曲，喪失加工加之。
當鑄鋼鋼管較厚，而切削機床效率又低，一定導致生產率低下。
工部的中型車床，用高速鋼刀走刀，轉速每分鐘四百五十轉情況下，毛刀可以單邊切深三毫米不成問題。如果是大車床，一大七八毫米都可以。
而烏茲曼的小車床，由於用了木質齒輪，即便用工業鉆石加工，機床每分鐘估計也只有兩百多轉，單邊最大切深一點五毫米左右，走刀非常慢。
如果走刀太快，切深太多，切削力增加，扭矩增大，木齒輪就會折斷。
這意味著加工效率跟不上，同時材料浪費大，煉鋼工藝落後，鋼鐵成本高，導致這種無縫鋼管生產成本非常高。
其三是次品率，由於是用鑄鋼熔芯法得到無縫鋼管，澆鑄工藝落後，導致次品率很高，進一步加劇了成本，降低了效率。
盡管烏茲曼變相得到了無縫槍管，但卻不能大規模工業化生產，無縫鋼管的工業化規模生產，主流技術只有“穿芯棒”和“內徑機擠壓”兩種，別無他法。
其他方法即便能生產，但無法規模化工業化生產，勢必帶來成本居高不下的問題。
烏茲曼技工將鋼管外圓車削完成後，需要進行槍管熱處理，熱處理過後最後需要加工內孔，這道工序上大家都是殊途同歸，都是用拉刀加工光孔。
只要出現車床，就能用車床改造成拉孔機，或者專門生產拉孔專機，烏茲曼人是因陋就簡，把車床改制成拉孔機。
由於鑄鋼澆鑄和加工過程中會讓內孔軸心發成偏移，以及熔芯過程內孔變形，所以拉孔工序需要加工掉單邊兩個毫米以上的餘量，否則可能無法加工出內孔。
因此烏茲曼打火槍和連珠槍的口徑超過15mm，彈丸非常大，原因就是芯棒的直徑就超過9毫米.單邊留3毫米以上的加工餘量，這也導致拉孔需要三刀。
粗拉孔加工，半精加工拉孔，精加工拉孔，而且他們拉刀刀具材質不行，效率非常低，雖然哈力木沒說每天的產量，但作為內行人，只要知道切削深度，切削速度，就能估算出一天的加工產能。
沈雲卿大致估算了一下，按他們這個生產工藝流程，一天撐死了也就能生產八九十根無縫槍管，一個月就是小三千根，一年三萬六千根。
如果按這個生產速度，十年間打火槍和連珠槍至少有四十萬支以上。
但考慮到生產成本壓力，恐怕不會有這麽多，所以打個折，也得有二十萬支。
加上之前兩種卷管火槍的產能，烏茲曼幾十年間陸續生產和戰爭消耗的火槍，總量恐怕得有五十萬支以上。
這是幸虧三十年前烏茲曼和歐洲聯軍血拼了一百年，要不然岐帝國現在的處境可就不妙了。
機械廠分為四個廠區，第一個廠區生產配套機床、葉輪機、零件、鉆頭、切削刀具維修，第二個廠區生產民用品和槍支所需的內部配套零部件，第三個車間專職生產槍管，第四個車間是鍛造車間。
工種相對齊全，但缺乏大中型機床，加工能力相對有限，無論規模、數量、品種，都遠不及岐帝國。
岐帝國首批車、銑、刨、鏜、磨機床定型使用，距今十六年，而據哈力木自己講，巴比拉有第一臺切削機床到今天，已經四十二年。
“真沒想到，烏茲曼的技術已經發展到這一步，這是幸虧本王當年有先見之明，否則今天恐怕不堪設想。”
“郡王，應該不至於如此嚴重吧。”胡班仍然樂觀。
“不，你不是工學出身，所以不了解情況。十七年前工部還只有木質機床，一臺金屬機床都沒有，而當時的巴比拉至少有今天一半的規模，而且烏茲曼當時正在研發打火槍。如果當時烏茲曼對我朝發動進攻，我朝將毫無招架之力，局面將十分險惡。
這是幸虧當時烏茲曼急於戰後恢覆，無暇將目光投向我國，否則今天多半是兇多吉少啊。”
胡班是文科出身，也沒去機械科呆過，對工業問題並不了解，在他看來，天朝應該就是最好，其實不然，二十年前的岐帝國已經落後於時代，能有今天完全是僥幸。
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