1993年10月,深圳的秋天终于姗姗来迟,给这座繁华的城市带来了一丝难得的凉意。在一家合资工厂新建的热处理车间里,通红的炉火熊熊燃烧着,将整个车间映照得如同白昼一般。工人们忙碌地穿梭其中,他们的脸庞被汗水湿透,却浑然不觉。
齐铁军站在炉前,紧紧地盯着刚出炉的变速箱齿轮,眉头紧锁,满脸忧虑。他是这家工厂的技术骨干,对产品质量要求极为严格。然而,这次的检测结果却让他大失所望。
“硬化层深度又不均匀!”质检科长指着手中的检测报告,语气严肃地说道,“同一个齿轮的齿顶和齿根相差竟然达到了0.15毫米,这样的产品质量可不行啊,寿命至少要减少一半!”
正当大家议论纷纷时,一个身影快步走进了车间。她是陆文婷,刚刚从北京参加完一场热处理研讨会回来。陆文婷径直走到齐铁军身旁,接过检测报告仔细查看。
“是淬火介质循环不均匀,导致冷却速度不一致。”陆文婷看完报告后,立刻做出了判断。她走到金相试片前,将试片放在显微镜下仔细观察,不一会儿便发现了问题所在。
车间主任老陈擦了擦额头上的汗水,对比着工艺卡说道:“德国工艺要求我们使用等温淬火油,但我们的循环系统流量明显不够,这才导致了淬火介质循环不均匀的问题。”
大众的质量投诉已经到了。赵红英拄着拐杖匆匆进来,腿伤让她的步伐有些蹒跚,每走一步都伴随着轻微的“咔嗒”声,拐杖与地面接触发出沉闷的响声,这批变速箱齿轮在使用三个月后出现批量点蚀。客户反馈说,车辆在高速行驶时变速箱异响明显,甚至有几辆出现了换挡顿挫的情况。
沈雪梅提着医药箱紧随其后,箱子里传出器械碰撞的轻响,你的腿需要定期理疗,不能这样来回奔波。上次医生说你韧带还没完全恢复,再这样折腾会留下后遗症的。
问题的严重性逐渐显现。新开发的变速箱采用高强度设计,对齿轮的热处理质量要求极高,必须达到hRc58-62的硬度范围,且硬化层深度需均匀分布在0.8-1.2mm之间。现有的热处理设备无法保证批量生产的一致性,最近三批产品中就有两批出现了局部硬度不足的问题。
必须改造淬火系统。齐铁军下定决心,眉头紧锁,手指重重敲击着会议桌,周工,你们设备科立即研究等温淬火方案,这是唯一的出路。
设备科长老周面露难色,推了推鼻梁上的眼镜,声音带着一丝无奈:进口的等温淬火槽要等半年才能到货,自制的又控制不了精度,误差至少有±0.5mm。
陆文婷想起在研讨会上了解的新技术,眼前一亮:或许可以借鉴军工企业的经验,用热风循环配合喷雾冷却。我在资料里看到,这种组合方式能实现更均匀的冷却速度,或许能解决我们的问题。
这个建议在技术讨论会上引发激烈争论。老热处理工王师傅拍着桌子说:新工艺风险大!我们干了一辈子热处理,传统工艺虽然慢但稳定,这新东西谁知道会不会出更大的问题?年轻工程师小张则担心设备改造难度高:我们厂里的设备都是老型号,要加装热风循环和喷雾系统,线路改造量太大了,恐怕难以实现。
先做工艺试验。赵红英一锤定音,声音因腿伤而略显沙哑但异常坚定,用数据证明可行性,不要空谈理论。
试验工作连夜展开。周工带领技术人员改造淬火槽,在车间里灯火通明,电焊机发出“滋滋”的火花声,金属切割机的轰鸣声不绝于耳。陆文婷优化工艺参数,对着电脑屏幕上的曲线图反复调整,咖啡杯里的咖啡早已凉透。赵红英协调设备采购,电话一个接一个,嗓子都喊哑了。连续奋战48小时,第一套热风喷雾淬火系统安装完成,设备表面还带着机油的气味。
试运行第一天就出了问题。虽然硬化层均匀性提高了,但齿轮变形量超标,原本应该平整的齿面出现了明显的波浪形凸起。是冷却速度控制不当。陆文婷检测变形数据后得出结论,手指在键盘上快速敲击,生成一份详细的分析报告,需要更精确的温度控制,现在系统响应延迟有0.3秒。
增加预冷工序。齐铁军想起在汽车厂参观的经验,眉头微蹙,虽然要增加工序,但能减少变形。我们在预冷阶段将温度控制在200c左右,让齿轮内部应力得到初步释放。
这个方案需要改造生产线。赵红英组织生产部门连夜调整工艺布局,车间里灯火通明,工人们戴着安全帽忙碌着,将预冷工序融入生产线,原本直线排列的设备变成了带有迂回路径的流程线。
最困难的是温度控制。厂里没有精密温控装置,老仪表工李师傅带着徒弟,用废旧仪表拆拆装装,组装出一套多点测温系统,仪表盘上跳动的数字显示着各个节点的温度变化,发出轻微的“滴答”声。
第七天深夜,新工艺终于通过测试。德国质量专家施密特先生抽查时,随机抽取十个齿轮进行检测,用硬度计轻轻敲击齿轮表面,仪器屏幕上显示出均匀的数值,硬化层均匀性完全达标。你们在现有设备条件下达到这样的精度,令人印象深刻。专家组组长施密特表示赞许,眼中闪过一丝惊讶。
但成功的背后是成本的上升。新工艺使能耗增加30%,车间里的空调和冷却系统几乎全天运转,电费单上的数字触目惊心;生产效率降低15%,原本一天能生产500套的产能现在只能达到425套。更棘手的是,等温淬火对操作工技能要求更高,全厂能胜任的热处理工不足五人,大家都觉得这活儿太精细,太累。
必须建立技能培训体系。齐铁军在质量分析会上说,语气严肃,下一步要开展全员技能培训,从基础理论到实操演练,一个都不能少。
深夜,陆文婷在分析数据时发现,热处理质量与电力稳定性存在密切关联,当电压波动超过±5%时,淬火温度就会出现明显偏差。这个发现,为后续电力改造提供了依据,她揉了揉酸涩的眼睛,在笔记本上写下:“电力稳压改造,迫在眉睫。”
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