钱志强把一零一专项的第二项任务正式交到他手上。“精密铸造。航空发动机叶片,废品率百分之七十。七十个叶片里只有二十一个能用,剩下的全是废品。沈阳航空发动机厂急得跳脚,苏联给的图纸、苏联给的设备,但浇出来的叶片就是不合格。”
叶凡接过沈阳厂送来的样品——一片报废的涡轮叶片,比手掌略长,曲面复杂得像一片被风吹卷的叶子。叶片表面有细密的气孔,像冻豆腐的剖面,在放大镜下密密麻麻。他用指甲抠了抠其中一个气孔,孔壁光滑,是气体在金属凝固时没能逸出留下的。浇注温度、型壳透气性、金属液除气——三个环节,任何一个出了问题都会产生气孔。
“需要去沈阳。”他把叶片装进口袋。
沈阳航空发动机厂在铁西区。铸造车间的砂箱堆得小山一样高,工人们蹲在地上清理浇注后的型壳,破碎的耐火材料堆成一座座灰白色的小山。车间主任姓郭,六十来岁,瘦高个,满手老茧和烫伤的疤痕,说话带着浓重的辽宁口音。他接过叶凡带来的叶片看了看,又放回桌上。“气孔。每一批都有,位置不一样,大小不一样,但都有。苏联专家说我们的型壳材料不行,透气性差。我们用他们给的配方,不行;换自己的配方,也不行。”
叶凡在车间里转了一圈。工人们正在制壳——把蜡模浸入耐火涂料,撒上砂子,晾干,再浸,再撒,反复六七遍。涂料是石英粉和水玻璃调制的,砂子是普通的河砂。他蹲下来,捏了一小撮晾干的型壳碎块,对着光看断面。断面里砂粒之间的空隙被涂料填得满满当当,透气通道几乎没有。透气性差的型壳,金属液浇进去,气体排不出来,就会在叶片里形成气孔。
“郭师傅,型壳的透气性不够。不是涂料配方的问题,是砂子粒径和涂料渗透性的匹配问题。”叶凡把型壳碎块放在郭师傅手心里,“砂粒之间的空隙被涂料填死了,气体排不出去。”
郭师傅把碎块举到眼前看了很久。“砂子是河里捞的,粗细都有。苏联专家说要用粗砂,我们筛过,粗砂浇出来的叶片表面粗糙,尺寸不对。后来改用细砂,表面光滑了,气孔又多了。调来调去,调了半年,七十个里只有二十一个能用。”
叶凡从口袋里掏出系统兑换的“精密铸造工艺(失蜡法优化)”资料,翻开其中一页——型壳透气性控制:砂子粒径分级,粗砂打底保证透气,细砂覆面保证光洁度;涂料粘度逐层降低,让内层涂料充分渗透但不堵塞砂粒间隙,外层涂料形成致密光滑的表面。不是苏联的配方不好,是他们的配方适配的是苏联的砂子。沈阳的河砂和乌拉尔的石英砂,粒径分布不一样。用同一种配方,结果当然不一样。
“郭师傅,我们把砂子重新分级。粗砂打底,细砂覆面。每一层涂料的粘度也要调——里面稀,外面稠。让气体能从里面出来,但表面还是光滑的。”
郭师傅把叶凡的方案看了一遍又一遍,最后站起来,走到车间角落里。那里堆着几麻袋筛好的砂子,粗细混在一起。他蹲下来,抓了一把,砂子从指缝间流下去,粗细不匀。他把砂子放回麻袋里,拍了拍手上的灰。“筛砂子,我行。我十六岁进奉天兵工厂当学徒,跟日本人学铸造,学的第一件事就是筛砂子。筛了四十年。”
他让工人们搬来几面粗细不同的筛网,从粗到细叠在一起。砂子倒上去,他握住筛框,双臂均匀地摇晃起来,节奏不快不慢。粗砂留在最上面,细砂落在最下面,中间的几层分别是不同粒径。他的动作极稳,肩膀微微晃动,筛网发出均匀的沙沙声。阳光从车间的天窗照进来,照在他花白的头发上,照在筛网上跳动的砂粒上。
叶凡蹲在旁边看着他。四十年,从奉天兵工厂到沈阳航空发动机厂,日本人、国民党、新中国,三代政权,他都在筛砂子。筛了四十年,筛出一双手,筛出一双眼睛。手知道什么样的砂子合格,眼睛知道什么样的断面透气。但他说不出来,他只知道筛。
“郭师傅,您为什么知道这一层砂子该用这个目数?”
郭师傅的手没有停,筛网还在均匀地摇晃。“说不清楚。干多了,手自己知道。太粗了硌手,太细了发黏,刚刚好的砂子,握在手里像握着一把小米,松手的时候砂子从指缝里流下去,不粘不卡,顺顺当当。”他把手伸进砂堆里,抓了一把刚筛好的中砂,握紧,然后松开。砂子从他指缝间流下去,均匀,顺畅,一粒是一粒。“就是这样。”
叶凡把那把砂子接过来,在掌心里摊开。每一粒砂子的大小几乎相同,棱角分明,在阳光下泛着极淡的黄色。这样粒径的砂子堆积在一起,砂粒之间的空隙均匀而连通,涂料渗透进去之后不会把空隙完全堵死。气体就有了逸出的通道。
“郭师傅,这就是透气性。您的手知道的,我现在用数字把