第119章 从泥模到铁模铸造的铁芯铜体大炮
军械所的弟兄一个个感恩戴德的，过去大家虽然有铁匠作坊，一年下来起早摸黑的操心这操心那，还要时不时做买卖讲价钱，一年到头也不过二十多两银子。 现在军械所一个帮工就能够拿到这样多收入，若家里老婆再做点针线，织布纺织什么的，那收入不但衣食无忧，而且还算小康了。（明末中等家庭一年也不过20两银子。 改革开放前，很多老师工资也就6元人民币，换算成银两，也不过4.5两银子（银本位时代，1元银子约为0.75钱）)。 除了关心鸟铳、刀枪、防具等常规兵器打造之外，杨轩更关心虎蹲炮铸造。 全年忠义军打败土暴子重新牢牢控制蓬州之后，有师傅声言可以铸造虎蹲炮，这可让杨轩颇为兴奋。 历次多次战场考验的杨轩对古代战场认识更加深刻，即便大家全部换成鸟铳也不能阻挡土暴子的人浪。 要知道土暴子很多人可没有什么防具，在未来若是面对装备精良的大西军，面对蛮清，在厮杀过程中，对方可能在前面用盾牌掩护，火器再厉害，也难以射穿厚厚的盾牌。 近处虽然可以使用改良的震天雷，但在远处要击退人浪，非虎蹲炮、佛朗机炮等火炮不可。 而恰在这时，听说有两个工匠参与铸造虎蹲炮，如此就被杨轩请来铸造虎蹲炮。 过去铸炮主要采用泥模铸炮方法，本次铸炮最大改变就是采用铁胚铸炮技术。 泥模铸造也就是先用湿泥制作成相应的泥胚，通过自然风干之后做成泥模，向模具里面倒入融化后的铜水，再在自然风干之后打碎泥胚，如此就铸造成所需要的火炮。 铸造一门虎蹲炮，光是泥胚风干就需要一个月时间，铸造需要七八天，自然冷却需要七八天，如此足足需要一个半月方可制作一门虎蹲炮 即便这样，也不能保证铸造大炮可以战场使用，铸造的虎蹲炮内腔外壁有很多细小的蜂窝，严重影响火炮的使用及其寿命。（东方曾到虎门炮台观看，中国人造的火炮蜂窝甚多，而购买的西洋人的两万斤海防炮经过锻造，百余年之后再观看，炮身光滑如新。 而火炮最致命威胁就是蜂窝，不但影响气密性，而且非常容易炸膛。） 为了检验铸炮，工匠往往会在铸造作坊发射一两发以检验火炮，发射之后再进行检查，若没有肉眼可见的裂纹，没有炸膛的就可投入军中使用。 通过这种传统铸炮工艺铸造出来的虎蹲炮，合格率不过三成，正如师傅所言，若是铸造更大型的佛朗机炮，红衣大炮，其合格率甚至不到一成左右。 看到这样一个结果，杨轩最初以为铸造师傅手艺问题，但看其说得斩钉截铁的，再问其他的师傅，好像都是这样一个结果，如此杨轩也相信了。 看到废炮上面太多的马蜂窝，再想想前世的铸造工艺，结合注塑模具、五金模具的经验，思考了半天，杨轩开始与这些铸造师傅工匠一起找原因。 铸模过程中，时间最久的就是泥胚，如此足足需要一个月时间，怎么需要这样长世间呢？ 对这样一个不专业的问题，老师傅们一个个不以为然，大家纷纷摇头，纷纷辩解。 慢慢的原因基本搞出来了： 泥胚表面本身有缝隙，泥胚吸气性不好，如此铸造出来的火炮当然有缝隙。 泥胚需要一个月，是因为泥胚需要烘干。 风干不彻底，泥胚里面若含有水分，铸造的时候可能出现马蜂窝 模胚形状，结构有问题，铸造出来的火炮质量有问题。 ……. 杨轩仔细听着，泥胚里面有水，泥胚表面粗糙，泥胚完全是一次性的，既然如此，为何不用铁模？ 在前世不论是塑胶厂，还是钢铁厂都是用铁模，看来泥模是最原始的铸造模具。 再说了，如果使用铁模，铁模表面可以通过摩擦方式打磨光滑。 表面上铸造铁模成本大，但相对泥模，铁模可以多次重复使用，如此成本反而降低不少。 可以通过打磨方式，使得铁模表面光滑 铁模里面水分含量非常少 铁模气密性非常好 最重要的，铁模铸造，可以通过冷水等方法快速冷却，不但加快铸造速度，而且更提高火炮的硬度。 铸造过程中，不断煅烧、捶打刚刚凝固的熟铁，增加火炮的钢铁含量，增加其硬度与气密性。 ….. （西方最早采用铁模铸造方式开始于俄罗斯，在克里木战争时期，俄罗斯人发现火炮数量较少，也采用铁模铸造方式。 但因为后来大型液压机逐渐发明，如此最后才完全采用锻造方法铸炮 在铁模铸造之后，西方发现多次锻打熟铁可以大大提升钢铁性能，如此采用大吨位液压机锻打方式铸造火炮。 而在鸦片战争期间，中国人龚振麟最早采用铁模铸造。（见《铸炮铁模图说》）。 当时，满清的火炮已经多年没制造新的火炮了，尤其是南方很多炮台的炮都是几十年前乃至更早康熙、明末时期的，龚振麟就想到了金属模制造工具和农具速度快的特点，于是乎经过一系列改进措施用来铸造大炮。 铁模铸造大炮不仅具有建设周期短的优点，而且还具备重复利用的优点——这样不仅减少制造周期而且还能使得大炮尺寸一致，其工艺还可以减少出现蜂窝等缺陷的可能性。 可惜的是龚振麟的铸炮新方法出来没多久，满清就投降了，没铸造几门大炮。). 除了铁胚铸炮技术之外，本次虎蹲炮铸造采用已经成熟应用的铁心铜体技术。 前几日观看孙元化的《西洋神机》，杨轩了知道在明崇祯年间，国人已经采用铁心铜体铸炮法。 过去只有佛朗机炮、红衣大炮采用铁心铜体方式，但纯粹由筒铸造的大炮，由于青铜比较软，连续发射多次影响大炮射程。 在古代，青铜不但是一种贵金属，更是仅次于黄金、白银的货币，其价值远非前世所可比拟的？ 用铜铸造铜炮，那那里是铸炮啊，分明是用金钱堆砌起来的一件武器。 但钢铁不同，钢铁价格不及铜的十分之一，且顺庆城附近有很多大的冶铁作坊，如果用熟铁铸造火炮，费用至少可以减少到往日的5成左右。 有人说封建社会，就是青铜武器，青铜农具改为钢铁打造出来的武器与农具啊。 目前鸟铳、手铳、三眼铳等小型兵器都是采用钢铁铸造而成，为何火炮一定需要采用青铜，而不是采用钢铁？ 听杨轩如此说，有的人则不以为然，有的则是较劲脑筋苦思冥想，果然功夫不负有心人，有人认为虽然完全铁质大炮没有，但铁芯铜体的火炮则见诸史册，自己过去也曾听老辈铸造师傅说起过。 史载明嘉靖年间就有师傅探索是否可以用熟铁代替青铜铸造大炮，目前已经铸造出铁芯铜体的佛郎机炮，非常耐用。 杨轩大惊，询问军中是否有这种佛郎机炮，众人显得一片茫然，当即令人出去调查，如此不到一刻时间军中恰好有一门佛郎机炮为铁芯铜体。 杨轩大喜，让人将佛郎机炮推到衙门外面，亲自带领大家一边观看，一边探讨铸炮方法。 表面看两种火炮差异不大，但若细看的话，采用铁芯铜体铸造的火炮炮管较薄，同样口径的火炮，铁芯铜体炮管的管壁与口径之比0.5:1~0.75:1，而完全由青铜铸造的佛郎机炮则在1:1. 除此之外，采用铁芯铜体铸造的火炮重量不到青铜铸炮的7成，非常之轻，而且不易发热，不易炸膛。 听懂行的师傅们介绍，由于铜更不容易耐火，在较低温度下就可以融化为铜水（铜之熔点（1083℃）远低于铁（1538℃）的物理性质），采用两次铸模的方法制造铁芯铜体火炮，先制作一个模胚铸造铁胎，待铁胎冷却之后，然后再铸造铜体。 采用此种铸造方法还可以先检验铁胎铸造效果，对铸造出的铁胎装上少量火药，发射几次之后，如果不炸膛，再通过一阵锻打，提高钢铁的钢化性能，最后则铸造外面铜体。 而不需要纯铜炮那样，全部使用精铜铸造而成。 听到现在已经采用铁芯铜体铸炮方法，对纯铁炮不由得再次燃起希望，纯铁炮不但造价不到纯铜炮的百分之一，不到铁芯铜体炮的1/30，而且铁的密度远低于铸造青铜（7.87：9.54），用纯铁铸造火炮更易于大军随军携带。 但师傅们一再声言如果全部采用熟铁铸造的话，由于炮管太厚冷却不易，如此铸造100件，良品还不到1件。 想到前世在工厂里面接触到的的注塑成型，想到前世接触到的淬火工艺，突然有一个大胆设想，采用空模方式，内模掏空，在铸造的时候在掏空的内模里面放入冷水，如此达到快速冷却的效果。 众人一听眼前一亮，大家多是铁匠出身，打铁的时候都是将铁块烧红之后千锤百炼之后，为了达到效果，都将打好的钢铁放在冷水之中冷却。 如果内模掏空，倒入冷水之后，如此完全可以加速冷却效果，如此解决冷却效果。 再说了现在虽然是前装滑膛炮，有一个炮眼，在铸造到炮眼以后，可以将铸造炮眼的模芯拉开，或者干脆炮眼也采用空模的方式铸造而成，空模内部的水可以通过炮眼不断流出，如此达到水冷却的效果。 采用这种方式铸造火炮，内壁最先冷由里到外逐步冷却，因为热胀冷缩的原理，炮管内壁必然非常光滑。 除此之外，外壁逐渐冷却，必然产生一种向心力，向里面挤压，保证铸炮高强度抗压能力。 对这种内空模的方式，众人都显得跃跃欲试，反正杨轩鼓励大家尝试，失败乃成功之母，今日失败可能是自己什么东西没有把握好，只要不断尝试，可能明天就成功了。 铸炮师傅最初以为只是按照传统铸炮技术铸造，哪知道一下就用了铁胚铸炮技术，铁心铜体铸造技术，大家一时之间感到非常茫然。 大家认为这铸造火炮，主要看神灵保佑，若当时虔诚一点，神灵既然会保护，如此合格率就多一点。 看到大家显得非常徘徊迷茫，为了保证铸造成功，杨轩隔三差五的跑到工地上指导，并不断鼓励大家，不断创新尝试。 到最后更是加官许愿，若是铁模铸造成功，官府不但给八品文官官职，而且待遇也是正八品。 八品，那就是县丞，奖励不可谓不丰厚，再说了大家平时都有用铁模铸造农具什么的，现在听杨轩这样说，众人跃跃欲试。 如此足足用了半年功夫，在不断失败过程中忠义军铸炮工艺得到突飞猛进的提高，用空心铁模铸炮方法代替过去的实心铸炮方法，用冷水冷却代替过去的自然冷却，用铁芯铜体代替过去的纯铜铸造。 大家看着铸造出来的虎蹲炮，不但不再像泥模那样出现大量的马蜂窝，大炮外观有了大量改观，而且重量由36斤降为32斤，比过去足足轻了4斤。 更为重要的，铁胚铸造出来得铁芯铜体大炮不易炸膛，摆在校场试验，如此连发四十余炮居然没有炸膛，要知道过去铸造的虎蹲炮，连发二十炮的话就可能炸膛了。 杨轩有意检验这种空心铁胚冷水铸造火炮的质量，让人在火炮上面浇上水，然后再发射十余炮，方才罢休。 大家看到这种新式铸炮工艺的显著效果，一个个面露喜色。 保守估计，这种新式铸跑工艺的合格率大概从过去的一成提高到九成，铸造时间由一个半月提高到三天（三天铸造一门），成本降低四成（没有考虑合格率，但考虑单门火炮所用采用成本）。 杨轩大赏参与铸炮工艺的所有工匠，每人奖励10两白银（相当于普通家庭半年的收入），授予胡本初为正八品的总办，并让大家记录每次铸炮关键控制环节，以为未来工艺改进提供依据。 除此之外，杨轩采用多种安保措施，防止铸炮工艺外泄。 众人也颇为兴奋，刚刚提拔为总办的胡本初保证每月需铸造二十门虎蹲炮，更保证在三个月内开始铸造佛朗机炮，