TA的每日心情![](source/plugin/dsu_paulsign/img/emot/wl.gif) | 无聊 2020-1-30 11:18 |
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本帖最后由 RT-FLEX 于 2012-7-25 23:35 编辑
这一系列文章转自于震宗前辈的新浪博客,
春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干!
适合初学铸造的新人看的,了解过去,向先驱者致敬!
回忆之一:我与铸造
于震宗(2009.1)
一、当铸工教研组教师
1952年在偶然条件下我开始了从事铸造的生涯。那时我刚从燕京大学机械系毕业后当了一年助教。全国的高等院校进行院系调整,燕京大学的机械系合并到清华大学,我也跟着过来。当时学校全盘学苏,机械系开始分专业,我被分配到铸工教研组并承担铸造工艺课程的教学工作。立即发给一厚本硬皮俄文的铸造工艺学教科书(包括造型方法、造型材料、工艺设计、特种铸造),要求我们参照俄文书给学生讲课。
当时遇到的困难重重,首先是过去大学不分专业,对铸造的课程学习和实习都不深入。我们全体教师只是在暑假期间用了16天突击学习俄文,看俄文书只能似懂非懂。而且刚当助教就上台讲课,对教学方法外行。讲课前开夜车准备讲稿,力求道理通顺,自圆其说。为了丰富自己的业务知识除参考一些中文书籍和刊物外,后来又争取到沈阳、上海等地铸造工厂参观。还到榆次、鞍山、长春等地带学生进行生产实习,这样才补充了一些铸造生产工厂的知识。
二、到捷克斯洛伐克进修
1957年学校分配给铸工教研组一个出国到捷克斯洛伐克进修名额,并且把这个机会给了我。那时我国与资本主国家没有联系,只向前苏联和东欧派人去进修。但是我也有顾虑,已经学过英、日、德、俄文,又要多花精力学一种陌生外语,真不如让我去东德,能够顺便改善我的德文水平。
我在捷克斯洛伐克的进修地点是布尔诺工学院的铸工教研组,指导教师彼筛克院士,他已年老,与他只见过两面。实际指导人是彼特日拉,他是水玻璃粘结剂二氧化碳硬化法的发明人,曾任布尔诺铸造研究所的所长。捷克的知识分子都懂得几种欧洲常用外语,我与他们开始见面时说英语和俄语。彼特日拉知道我进修的方向是造型方法和造型材料,曾学过一些化学(包括有机化学、定性分析、定量分析、工业分析),但是只看过俄文的铸造工艺教科书,于是指定我学习结晶学、岩石学、矿物学、光性矿物学和黏土矿物学。我采取的速成办法是求助于清华大学的同事帮我买中文书寄过去供我自学。以前看俄文书上解释粘土之所以具有粘性是由于它是极细的粉末,学习了格里姆的《黏土矿物学》后才知道粘土的粘性由于它具有粘土矿物的结晶构造。为了学习捷克文,我把一本捷华科技词典逐字背下来。当时我年轻,经过三个月时间已能独自到工厂参观、实习。
我出国前曾想在国外开展或参加与铸造工艺有关的研究工作。但是布尔诺工学院的铸工教研组没有开展任何科学研究工作。也曾想到铸造研究所去参加工作,但是发现他们并不欢迎外人参与研究工作,不过在资料室中可以随便阅读已然完成的研究报告。于是我就深入了解研究所曾经进行过的科学研究项目内容和研究方法。在布尔诺铸造研究所看到实验仪器丰富,各处摆放着自制的装置,研究人员人人勤劳工作,做出很多成果。研究人员了解主要工业发达国家的科学水平,因而思路开阔。在造型材料方面,他们搜集了国内的各种材料进行质量检测和使用效果的研究,我打算回国后也要开展这方面研究工作。
我利用整个进修时间到十几家铸造工厂实习,时间短的只有一、两个星期,长的大约一个月。当时注意到捷克几家有规模铸造工厂历史悠久,也看到工厂中人力安排相当节省,一台3吨三相熔炼钢水的电弧炉只有一名熔炼工。一家机床铸造工厂里工程师只有两三人。另外,每天白班工人下班时,技术人员不能走,要等二班工人开始干活两个多小时后才换衣服下班。后来听说欧洲工厂的工程师都是这样自动加班而且也没有加班费。在工厂中看到很多前所未见的技术,例如在一家精密机械工厂的熔模铸造车间实习了一个月,对所用高浓度硅酸乙酯涂料、环氧树脂模具、用进口的8kg感应电炉和离心铸造机生产耐热钢增压器叶轮。一个汽车厂用壳型铸造带冷却片的风冷铸铁汽缸筒。还有其他铸造工厂中用掺加糊精的湿型湿芯生产铸钢火车轴箱。另一家铸铁厂用水玻璃砂二氧化碳硬化制造暖气片砂芯,一家锻压机械厂用白刚玉制成重型铸钢件涂料。摩托车制造厂金型生产铝合金风冷汽缸体、汽缸盖。比尔森铸铝工厂用液压合型装置生产飞机风冷发动机复杂的汽缸头。也参观了两三家机床厂和柴油机湿型铸造等等。
还去参观两处砂矿,第一家是松散粘结的硅砂,二氧化硅含量97%以上,在7、8m深的砂坑中用压力水冲, 使砂流到坑底的积水中,再用砂泵及管道送到洗砂楼的冼砂塔中,洗清泥分后用砂泵送到沉淀池或送到露天砂堆使自行排水。含氧化铁较低的原砂用于制造玻璃制品,其余供铸铁使用。另一砂矿的石英砂纯度较高,干法开采后用悬挂链和吊斗将砂运到加工车间。经浸水、过六角旋转尼龙筛去除杂物,水洗去泥沉淀后用带有连续称量磅的皮带运输机送到堆货场,在运送砂子时自动称出重量。主要供玻璃工厂和铸钢用。由于国内大跃进热火朝天,我不能置身度外,还差两三个月就提前回国参加超英赶美的奋斗中去。
多年以后,回忆起在捷克将近两年的进修过程,虽然到如此多的工厂中实习和参观收获很大,但是,我的业务基础严重不足。出国前主要从书本上大体了解自己负责的铸造工艺,连铸造合金和熔炼也没有机会补充知识。另外,没有亲自参加过铸造生产过程,在国外工厂中看到什么都新奇,又都深入不进去,只是到处游荡。
三、回国参加大跃进
我原来希望回国后像布尔诺铸造研究所那样大力开展类似的研究,还把我在捷克看到的和学到的铸造技术在国内宣传推广。回到学校看到两台大炼钢铁的土高炉正在忙碌,接下来又是大搞超声波,这让我很难理解。整个铸造实验室的绝大部分变成了铸造车间,有不少新来的工人在里面忙着生产铸件,还有一些教师参加进去当技术员。回校后让我恢复当铸工实验室主任,实验室只剩下几个小房间,里面有学生在进行水玻璃熔模铸造,试图生产上天用的涡轮,并不成功。学生们热情虽高,但不愿听取教师的建议,不肯阅读资料,在研究操作上又缺少严谨作风,我起不了作用。经济困难时期开始后这一阵热潮逐渐消退,才又在课堂上讲“造型材料”。
四、与洛阳拖拉机厂共同解决铸件表面缺陷
到了1963年初,洛阳第一拖拉机厂要参加在日本开中国的工业展览会,准备展出“东方红-54” 拖拉机。但由于汽缸体、减速箱、飞轮等大型铸件的表面长时间以来出现严重粘砂缺陷,工厂的总冶金师到清华来求救。清华机械系为了锻炼年轻教师就答应下来,完全义务和自行承担派出人员差旅。只要求工厂负责提供使用仪器、材料和安排浇注试验。清华先让一位教师先到工厂去了解情况,同时要我准备带一位刚毕业的教师和两位研究生出发,要求我们与工厂共同组成攻关组把铸件缺陷消除掉,不达目的不收兵。
1. 化学粘砂vs机械粘砂
那时一般工厂普遍认为铸件粘砂的原因是由于砂子的SiO2含量低,浇注后发生化学反应形成的。工厂所用湖口砂的二氧化硅含量不到90%,必须换纯度较高的石英砂。打算应用附近的石英砂岩经焙烧加热和破碎加工成砂粒代替湖口砂。我们提出用两个简单检测方法来确定是否为化学反应造成的粘砂:其一是取一小块粘砂置入玻璃烧杯中,倒入浓盐酸浸没粘砂块,开始时看到盐酸液中出现气泡,第二天再看粘砂块不见,只有白色砂粒沉在烧杯底部,溶液变成含有氯化铁的棕红色。表明粘砂块是铁与砂粒形成的,没有铁橄榄石。另一方法是用万用电表,将电极一端与粘砂块接触,另一电极与铸件本体接触,看是否有电阻。如果是化学粘砂就看到具有较大电阻,测试结果电阻接近为零。两种试验清楚表明不属于化学粘砂,不需要更换原砂。
2. 机械粘砂的原因
生产汽缸体等大铸件为了防止粘砂,按工艺规定先向模样上撒三铁锹专用面砂,然后充填背砂(即中小件造型用的单一砂)。主管技术员怀疑操作工人有时为了省事,只撒一、两铁锹面砂,认为这可能是造成粘砂的原因。我们特意完全用背砂造型,也另外用全部面砂造型,同时各浇注两、三只铸件相比较。结果出乎意外的是用全面砂铸件表面质量最差,用全背砂的铸件表面质量也不好,但比用全面砂铸出的铸件稍微强一点。由此得出结论,粘砂的原因是面砂的抗粘砂加入物煤粉含量不足。
3. 有效煤粉量
如何知道旧砂中和面砂中含有的煤粉量呢?如何知道混砂时加入多少煤粉才能达到应有量呢?从国外杂志看到工厂为了控制型砂煤粉量是否足够的办法是测定型砂的灼减量、挥发分,也还有极个别工厂使用定碳仪测定型砂含碳量。这些方法都无法排除型砂中残留焦炭中碳分和粘土中结晶水的影响,无法准确说明型砂中含有多少有效煤粉。而且测定一份灼减量约需三个小时。不适合生产中快速控制型砂质量。那时看到工厂实验室有一台用于测定芯砂发气量的仪器,我们设想煤粉防铸铁件粘砂作用主要靠的是挥发分。如果在测定挥发分时,冷凝管将粘土分解放出的水分凝结成液体,有可能根据剩余的挥发气体的体积代表试料中的有效煤粉量。试验证明用发气法能够较准确地测定出型砂、旧砂的有效煤粉量,从而保障铸件不致形成粘砂缺陷。
4. 回想
经过联合小组两年多的辛勤工作,不仅解决了工厂的铸件质量,而且在检测化学粘砂和机械粘砂、用发气量测有效煤粉量等方面做出前所未有的成果。我个人通过这两年的生产实践收获极大,成了我的看家本领。但是铸造是一门广阔的行业,我不过仅参与其中一个极小的一块,除此以外很多东西仍然不懂。
这是我第一次与工厂合作,学校与工厂对解决实际问题的程序有区别。工厂希望尽快消除铸件废品,越快越好。而学校强调采取任何措施之前,须在实验室中通过试验取得数据,然后单件试浇,小量试浇得到肯定结果后才能在生产中试用。这就至少耽搁两个星期时间。我们当时体会到如果学校与工厂搞好合作关系,就应当“想工厂之所想”,“急工厂之所急”,甚至于“比工厂还工厂”。
五、赴英国
洛阳工作基本完成后我又被选定出国进修。我选择到英国铸铁研究协会的《造型方法与材料》研究组中作为来访科学研究人员。一年以后1966年10月回国。我在此期间完成了“湿型砂的冲击韧性”和“膨润土膏的冲击韧性”两项研究工作,也参加了“树脂砂高温变形”的研究。还出席了熔模铸造国际会议和压铸国际会议,观看了伯明翰举办的国际铸造展览会。参观过英国小型武器公司和罗斯莫兰直升飞机公司的熔模铸造车间,一家镁合金压铸和湿砂型铸造工厂,大型铝铸件压铸工厂,锆英砂壳型和壳芯铸造液压阀工厂,还参观了覆膜砂生产工厂。此外看过四、五家砂型铸造工厂。其中有一家用高压造型线替换了原来的震压造型线。另一家生产地磅大型铸件湿型铸造厂,用抛砂机造型。是发明蒸汽机的瓦特原来的工厂,厂长室内有一台多笔长图记录仪,冲天炉鼓风、造型机开动等主要工序的启动和停止都用线条记录下来。还看过一家可锻铸铁件工厂,热处理是用连续通道式的炉子,还有直读光谱分析仪控制铸件的化学成分,不过造型使用震压造型机,然后地面下芯、合型、浇注。
在英国铸铁研究协会期间主要的见闻有如下几点:
1. 研究工作的进行
协会采取会员制,会员工厂交纳会费(大约是工厂每年工资支出的2%)。另外,英国政府资助经费的30~40%。协会的咨询服务部中有三、四名资深专家,其任务是到各会员工厂中对生产中难题提出解决意见。协会的成分分析、金相、型砂试验室也为会员工厂提供非定期的分析服务。协会也接受会员工厂委托研究项目,由委托单位提供研究费用,并享有研究成果的专有权。协会的各研究组也根据工厂生产情况和科学技术发展自行开展研究工作。研究选题和进展受到一个由主要会员代表组成的委员会审查,每年开两次审查会。因此协会的所有研究内容都是生产工厂关心的和有实际意义的。政府也是经费提供者,每年派人来检查,1966年派来的是一位伯明翰大学教授。
2. 基本设备仪器齐全先进
熔炼设备有冲天炉、感应电炉,当时正在研究冲天炉加氧送风,感应电炉全废钢熔炼铁水。有三、四名熔炼工按照研究人员的要求供应铁水和浇注试棒。元素分析除有一化学分析室外,还有真空直读光谱分析。测定铸铁件受热变形试验所用加热装置要求长期保温不断电,万一断电立即有备用发电机组立即自动供电。型砂试验室中马弗炉、发气量测定仪的加热炉24小时不断电,准备随时可以做试验。有三名型砂实验员为研究所会员工厂检验型砂。
3. 机械加工方便
协会的机械加工车间有十台左右机床,六、七名机械工人。我在研究型砂韧性时,自行设计仪器和画好图纸后找车间工长代为加工制造。他看过图纸后对我说:“我们工人少,加工试棒和试块任务重,从你的图看出你一定会使用机床,你就自已加工吧!”又说:“你需要什么材料就自已到仓库中随便拿。如果仓库中没有,告诉我所需品种、规格和数量。我就通知供货商,每星期一送货。假如急用,我会打电话要他立即送来”。我没想到会如此方便,在国内我是铸工实验室主任,但是我没有操作合格证,不准动那两台车床。而且买材料需每月预先提计划,由采购员专门购买。文革以后才给我作为实验室主任,具有自行采购100元以内材料可以先斩后奏的权限。所以在英国我开动了车、刨、钻等机床自已加工。至于仪器框架,有带冲孔的冲压成形的长条角形钢材,用手动剪切机按预定尺寸剪断,再用螺栓连接固定,很快就完成了一台装置。
4. 管理严格
研究人员挣年薪,实际上按月发给。每年订下一年度聘任合同。工人和实验员挣周工资,每星期五发工资。研究协会也开除过研究人员。当初研究发现在铁水中加入镍镁合金能使石墨变成球状,一位研究人员谈话不谨慎,被美国国际镍公司知道,抢先申请了球墨铸铁专利。这位研究员就被开除了。
协会很注意研究记录的管理,一切试验和研究的过程和结果都只写在规定的记录本上。记录本是统一发下的精装硬皮大本,侧面有烫金编号。每本大约有一百多页,页面大小与外国常用信低类似,每页都有编印的页码。下班时留在自已的办公桌上不带走。有的人同时有两个或以上项目,再加上以前搞过的研究工作,桌上有三、四个记录本。
协会中有四、五名女秘书,主要工作是给研究人员所写报告打字和为研究人员对外信件打字。有一位女秘书坐在门口小屋中,负责来访者登记、外来电话用手工接线台接通各房间分机,用内部电话找人,如果人不在房间内就打开广播机呼叫。此外她还不停的打字。比起国内各工厂等单位的传达室忙得多。协会除了印刷内部的研究报告和每季度一本研究论文集以外,还发行一份英文翻译的俄文铸造月刊。据说在外面有一人进行笔译,看来他的效率很高。
5. 不足之处
刚到英国铸铁研究协会时,英国人不知道我的水平如何,想从头给我讲每个型砂仪器的用途。但立即发现我全会操作。我通过洛阳的两年实验研究;阅读过国外的各种刊物;用英文写报告也基本胜任,进行研究工作并非难事。协会可能希望我整个一年就在实验室中老老实实地做试验工作。但是我希望了解英国的铸造工业现状,就争取参加各种学术会议和展览会。曾向协会提出多参观工厂,也给我安排了到几个铸造厂参观。但是发现安排参观并非易事,英国工厂都是私人开办的,去哪里都要工厂老板同意。还有些大厂不是协会的会员,就无法联系。我心里想,当初如果进入协会的咨询服务部,能够经常去一些会员工厂,可以深入了解生产存在问题就好了,但这只是幻想而已。
虽然中、英建立了外交关系,并不是每个英国人都对中国友好,甚至很多人对中国的很多方面都怀有疑问。驻英大使馆也要我们警惕,需随时请示汇报。例如在结束前,造型材料和造型方法研究组的组长依照惯例请我到他家吃饭,我必须向使馆请示,得到批准后才能去。所以在英期间不可能结交私人朋友。
六、文化大革命中
本想1966年10月回国后按照从英国学到的经验和搜集到的资料开展造型材料科学研究。那时文化大革命已经进行了5个月,正在“大串联”,学校里一切工作都停顿。我不参加哪一个“革命组织”,只是白天到实验室小组中参加“学习”,实际上只是闲聊天。其它时间回到自已的宿舍中阅看借来的外文铸造刊物。后来派仗发展到武斗,我就躲开进城,白天到科技情报所看书,直到工宣队进校要我回学校。1969年6月下旬,工宣队通知我五天以后带着行李衣物去江西鲤鱼州农场劳动。在鄱阳湖边上新围垦的水田种水稻,又去打石头用来盖房子和修马路。和很多人一样我也染上了血吸虫病。1971年初刚治疗过血吸虫,得知父亲病危才放我回北京。等我办完父亲的后事,江西的农场撤回,要开始招收工农兵学员来清华学习。
1. 编写教材
我们组织了三、四名教师编写工农兵学员用铸造工艺学教材。我负责造型材料部分。多年以来的造型材料教科书的编排都采取先把各种材料来源、特性、化学成分等分别介绍一遍,接下来讲型砂和芯砂制备和配方,再讲型砂和芯砂的性能和检测,最后提一下与铸件质量的关系。以前讲课时学生听着没意思,好像开中药铺。考虑来参加学习的第一班基本上都是翻砂工人,我就改变了编写系统,采取“以质量为纲”,先讲几种常见的铸件缺陷,再讲型砂和芯砂应具有什么性能,然后讲通过选用合宜品种的原材料来保证型砂芯砂性能,从而得到优良质量的铸件。这个编写系统得到学校上级的肯定。
2. 建设实验室
原来的铸工实验室改成学校机械厂的铸工车间。实验室搬迁到焊接馆二楼,造型材料实验室相当宽敞。我们小组就忙于整理和添置仪器设备,购卖各种材料、工具、仪表。还自制了几种新的仪器,如落球法破碎指数测定仪、发气量测定仪、紧实率测定刻度板、膨润土吸水率测定仪等。也还自行制出几种实验常用工具如小簸箕、小漏斗、长柄毛刷等。
3. 科学研究
当时借口为学员准备教学试验进行了几项科学研究:①亚甲基兰染色法——检测旧砂和型砂中有效膨润土含量和膨润土本身质量。我们结合德国采用焦磷酸钠为分散剂和美国钻井泥浆行业用滴定法两个方法的长处,形成一个新的试验方法。②仿制GF公司连续冲洗测定含泥量仪器。试验中,先确定如何才算把泥分洗干净。得出结果表明改用焦磷酸钠分散剂的效果更好,煮沸5min已够,不需机械搅拌。但洗砂瓶中整个截面的液流速度不易保持均匀,而且无法防止较大砂粒下沉过快,不如在烧杯中自动控制水液面高度的反复冲洗法更适宜使用。③原苏联国标规定膨润土质量检验使用胶质价方法试料量太大,不适于测定膨润土。膨胀容积法在量筒中只加l g粘土,钙基膨润土的沉淀量都小于10ml,位于试筒的无刻度区中,难于得出准备读数。通过试验得出膨润土量改为2~3g,1mol氯化铵液加5ml即可使24h沉淀的液体澄清。
七、文革结束后
1978年开始恢复铸工教研组,我曾担任教研组副主任和主任,并参加过造型材料小组的一些研究工作,同时开始指导研究生。当时进行的科学研究项目主要有两项:①与5419厂合作进行高压造型铸钢件的高压造型的型砂研究。包括挑选适用的原砂、膨润土等材料,拟定最佳的型砂配方,严格控制型砂性能,进行模拟浇注试验,得出可用的型砂配方和性能控制范围。②承担机械部和农机部的涂料研究项目。先从涂料性能检测方法的研究开始,便于比较比较各种涂料的质量优劣。随之研究优质铸铁件用黑色涂料、浅色涂料和重型铸钢件用涂料。
到1979年以后开始带硕士研究生,从1985年起带博士生。
1. 硕士研究生
连文革前四名相当硕士研究生在内,属我名下的硕士研究生共19名。工作都是在小组教师共同指导下进行的。研究工作的选题着重解决生产实践中的规律性和难题。导师心中想干的研究完全交给研究生完成。所干的成果填补了造型方法和造型材料各个方面的空白,补充了理论性认识、教师的业务水平也得到很大提高。例如包括原砂、膨润土、淀粉、煤粉及代用品;也包括型砂质量和性能检测技术,涂料原材料选用、和制备技术,及浅色涂料。
2. 博士研究生
博士研究生的研究工作着重科学水平。共指导博士研究生11名。研究内容包括涂料性能检测技术和新一代浅色烧结涂料;铸件凝固过程温度场与铸钢件缩孔形成和防止措施;重型铸钢件化学粘砂的形成和特种砂防粘砂的机理;铝合金消失模的充填特性模拟等。但是我对计算机数值模拟等内容基本不懂。我仅建立一个博士生培养平台和确定研究的方向和目标。一部分博士生由副导师代为指导,遇到理论和计算技术有问题,就向教研组内、组外其他教师请教,或找别的系的教师指导。具体的研究工作由博士生自己想办法。我设法给博士研究生寻找题目和筹集研究经费。我需判断正在进行的研究内容和水平是否达到博士生的要求,建议博士生继续丰富哪些部分。最后认真地对论文草稿提出修改意见。
3. 体会
开始阶段只是带硕士生,但到开始带博士生时,就将硕士研究生交给年轻教师去管,以利他们成长。在此过程中的体会是难以忘却的:①项目和经费。纵向的项目取得十分不易,我们属于机械系统,机械部有自己的研究所和自己直属的大学,不会轻易把经费给我们。很多高校都在争取自然科学基金委员会的经费,我们也不易拿到。与工厂合作的项目更难拿到,因为工厂大多不重视研究开发工作,而且向外单位拨款受很多限制。我在指导最后一名博士生时不得不多次向学校申请特别拨款救济。②硕士生的研究工作比较联系生产实际,也有很多突出的研究成果,但是能否在生产中推广则还需要继续进行完善和补充。小组中没有人干这种工作,教师没时间,新来研究生只能开始新的题目而不能为老研究生扫尾收摊,结果只好不了了之。这就是学校科研成果转换成使用技术的比例极低的主要原因之一。③博士生的选题必须具有突出的科学水平,论文最好是评阅人和答辩会委员看不太懂或只是懂个大概其。但是对国民经济有多少好处呢?我们培养博士的方针和要求似乎与德国有很大不同。也许区别在于培养研究科学博士或实用工程博士。
八、国外开会与参观
除了在英国期间参加过一些会议和参观过一些工厂以外,我曾几次出国开会、考察和访问:①1961年参加莫斯科前苏联铸造年会;②1963年作为代表团成员参加布拉格的国际铸造年会,我兼任捷克语翻译;③1979年作为副团长参加马德里的国际铸造年会;④1985年作为团员并兼任英语翻译参加北京内燃机总厂到瑞士、美国的铸造考察团;⑤1987年作为团长出席在新德里的国际铸造年会;⑥1992年接受近畿大学宫泽教授约请以个人身份考察日本铸造工业。
其中去莫斯科我听不懂俄文讲的报告,毫无收获。到布拉格那一次正好中俄关系紧张,捷克对我国不友好,也无收获。到马德里那次,我曾大胆中途参加会前的造型材料工作小组讨论会议,随后工作小组多次给我寄来资料。会后我们参观了三家汽车件铸造厂和一家湿型大量生产铸钢厂,觉得很开眼界。设备和工艺技术比我们先进得多。当时估计这是由于西班牙改革开放20年引进了国外公司投资设厂,技术与西方先进工业国家已然同步。到瑞士和美国时看到瑞士的两工位转盘气冲造型机,快速更换模板框,不影响生产速度,生产多品种小批量灰铁、球铁件。到美国Caterpillar,铸造老厂正在生产(据说很快就会关掉),新厂也在生产,但是一切都很新奇,SPO造型机不要填砂框,节省了造型时间,每小时造200多工程机械气缸体半型。在砂型输送机上自动喷涂料、自动火焰表面烘干。整套缸体砂芯固定在一起,机械手夹持浸涂料并在涂料槽中缓慢翻转。还有很多我们看不明白的东西,心想最好在此停留一个星期就能大致看懂。到印度那次只参观两三个工厂,那时印度铸造行业并不发达,看过班加罗尔附近的一个铸铁工厂,与我国中等铸造厂水平大体相近。到日本的访问非常增长见识,一共去过十几个单位。最主要的是丰田公司上乡铸造厂。机械化自动化程度极高。生产出气缸体铸件自动装到运输车上,装满后自动开到机械加工车间。据说内废和外废一共只有1%。靠宫泽教授的陪同,我登上混砂机平台,记录下一碾型砂整个混制过程。发现混砂周期为6min。三菱铸造厂工程师证实说没有6min 混不出好的型砂。
九、脱离教学后
我自1990年底退休后返聘继续带博士研究生,后来身体多病,难以适应为研究生奔跑找课题和经费,直至1996年初完全脱离培养研究生工作。在偶然的条件下,参观了一些国内本土的和外资的铸造工厂。
1. 到本土工厂
我最高兴到工厂去,可以增加对社会的接触,等于走马观花。在有些设备简陋的乡镇铸造工厂中,看到工人在恶劣环境中辛勤劳动。造型材料知识薄弱,有的甚至缺少技术人员。技术水平低、铸件废品多。山东某厂年产铸件20万吨,但不做型砂实验,据说都不会用型砂检测仪器。生产的球铁轮毂几乎各个有砂眼缺陷。使我感觉到高等学校的教师有责任帮助那些技术力量薄弱的铸造工厂学习铸造的基本知识。写一些实用性的科普文章和进行普及讲座是有必要的。
在参观工厂过程中,收获最大和提高最多的是工厂提出各种技术难题。大多需要立即回答,但我事先毫无思想准备。例如:所用粘土是膨润土还是普通粘土?是天然钠土还是活化土?新买来的煤粉难道是石墨粉吗?新到货的α淀粉是否掺有膨润土?湿型铸造煎锅的平面部分为什么出现网络状毛刺?树脂自硬砂型的所有凹角处看到长条夹砂怎样防治?类似的问题也需要脑筋急转弯。后来这些解答方案都补充到所写文章中。也有一些问题一时难以答复,就需要仔细思考,甚至应当列为深入研究的课题。例如用含水7~8%的湿型砂生产球铁件却没有皮下气孔的原因何在?生产刹车鼓的铸造厂排出废砂量30%有何解决办法?一些初步看法也已补充进所写文章中。还有一些问题超出了造型材料范围,例如打电话问灰铁铸件表面出现灰斑是何原因?铸件表面出现皮下气孔是何原因?我过去也害怕遇到气孔缺陷,因为影响因素复杂,很可能由于铸件的合金熔炼和浇注过程出的问题,我以前对此知识不够,需要补课。虽然我可以对工厂说:“我不懂,我也怕气孔”。但是,我应该急工厂之所急,不能回避不管。以上所说的工厂是那些技术力量不强的,经常出铸件毛病的工厂,而不是那些国营大厂。因为大厂中工程师成堆,生产问题自已能够解决,而且也忌讳外人来指手画脚。
2. 到外资工厂
看了几家国内的台资、日资和合资湿型铸造厂,例如昆山丰田、昆山富士和、苏州石川、镇江银丰、华东泰克西、常州小松、天津勤美达、宝利福、新伟祥、展亿、和信昌、高丘六合等。1997年初次参观新伟祥铸造厂时感觉此厂的技术、设备、管理体制都属于国际先进水平。我国铸造工程技术人员在这里参观等于到国外高水平铸造工厂同样。而且语言相通,容易交流。到石川参观的印象是地面很干净,我形象地说:“把馒头掉在车间地上,拣起来就能吃”。2007年到和信昌看到挤压造型机Disamatic 230,生产率500型/h,另一台大型挤压造型机,砂型尺寸1400×800mm,真是世界奇观,到外国去也看不到。何必很多人要出国看呢?
3. 写文章
国内铸造工厂将近三万家,其中这种乡镇湿型铸造工厂可能占90%以上。这些本土乡镇工厂消耗掉大量能源和材料,还排放出大量废渣、废砂和有害废气污染环境。如果我对这些技术落后的铸造厂的造型材料提供力所能及的帮助,就能够在节能、降耗、减排方面起一定作用。为此,离开教学工作后陆续写出一些科普性参考资料,大部分存在计算机中,用电子邮件发给有需要的铸造工厂。也从其中摘编出20余篇在杂志上发表。我看到很多工厂废品率高的原因是原材料选用不当,开始时偏重写膨润土。煤粉、淀粉的质量检验。后来感到工厂不重视型砂试验,不知道型砂性能与铸件质量的关系,就着重写型砂的性能检测方法和与铸件质量的关系。再后来发现工厂更关心铸件如何减少废品。但是我对铸件缺陷除了粘砂结疤还知道一些,而对其他缺陷如飞翅、气孔、缩松基本上一窍不通。只好抱书本学习,由于缺少实际参与,就想起与有多年工厂经验的工程师合作。
4. 感想
看到有些工厂铸件出毛病总也找不出原因所在,学识陈旧没有更新,不会写技术总结和写文章给杂志投稿…等现象时,不免心中想学校的培养是否有不足之处?教师是否没尽到责任?
中国需要培养出高科技研究人员。同时,更需要培养出大量实用型工程技术人员,包括铸造行业的工程师在内。培养实用型工程师不但学校的教学计划需要向实践倾斜。也需要好的教师。
好的教师特征:①脑子条理清楚,能够把复杂的问题分析的清清楚楚;让学生听的懂,而且越听越有兴趣。②学贯中西,中文刊物肯定看,外文刊物能看两种文字总是应该吧。不然的话,也要经常看一种语言的文章。否则如何与国外接轨呢?③只靠书本知识是完全不够的,应当在工厂的技术岗位干过,解决过多种技术难题。一位铸造专业技术型教师,不能只是呆在学校中看书,应当有在铸造工厂中像工人那样操作训练,然后花两三年时间跟着工程师解决生产中的技术难题。否则讲课只是纸上枯燥地谈兵。
我的短处在于头脑笨拙,遇到绕脑筋的问题经常糊里糊涂。我很羡慕教研室中的教师,能把“金属学”讲的学生人人称赞,这是我总也学不会的。我也很羡慕讲“铸铁”的教师,讲起来理论联系工厂生产的实际,学生听课丝毫不感枯燥。这由于教师自己的实践经验丰富。
我有时也幻想,如果文化大革命期间让我到铸造厂去管铸件质量改进,而不是种水稻和当石匠就好了。还想如果65岁以后不带博士生,而是到工厂去做力所能及的技术服务工作,能够积累更多经验和学问,同时对技术薄弱的工厂可能有好处吧? |
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