“之前我们造的风洞主体,虽然精度要求高,但不是这种极致的微米级控制。
现在这电子束焊机,它本身就是一个精密仪器,而且是个巨型的精密仪器。”
“我们尝试了几种结构,SGI集群模拟的结果都不太理想。
要么是强度不够,要么是形变控制不好,焊接精度无法保证。
我现在脑子里一团浆糊,感觉每解决一个问题,后面就冒出两个新问题。”
张志强语气里带着一丝疲惫。
他站起身,走到窗边,看向远处即将完工交付的启航二期工地。
他又想到了远在滨江郊区的关山风神的工地。
风洞主体结构已经节节拔高,每一个巨大的构件,都在那里等着最终的焊接。
而他们的电子束焊机,就是完成这项任务的关键。
张志强知道,韩栋的每一个要求,都是为了那个更宏伟的目标。
但眼下的难题,实实在在地摆在他们面前,让他有些焦头烂额。
真空室的设计,比想象中要复杂得多,如何在保证极致强度的同时,兼顾极致的精度和动态调整能力,这确实是一个巨大的挑战。
他拿起桌上的大前门,犹豫了一下,又放了回去。
现在不是抽烟的时候,得把这些问题理清楚,去找韩总商量对策。
他相信,韩总一定会有办法。
韩栋在办公室里,他看着窗外。
夜幕下的启航工业园区,灯火通明,那是无数个科研人员和工人,为了同一个目标而努力奋斗的景象。
陆先进团队的挑战,张志强团队的难题,他心里都一清二楚。
他知道,要建立一个完整、独立、自主可控的全产业链工业体系,就意味着他们要面对无数个从零开始的挑战。
但每攻克一个,华夏工业的基石就能变得更坚实一分。
……
一周后。
启航工业材料研究所的会议室里,陆先进和他的专项小组围坐在桌边。
桌面铺满了SGI集群刚刚输出的模拟数据,一行行参数、曲线图、三维晶体结构模型。
“陆总工,这是SGI集群跑出来的最新结果。”
小李指着屏幕上的一个模拟图。
屏幕上,原子级别的钍钨合金制备过程,在高倍率模拟下,展示出极其敏感的晶格结构。
“要得到韩总要求的高纯度钍钨合金,环境纯度,特别是氧含量和氮含量,必须控制在十的负七次方以下。”
小王把一份报告推给陆先进。
陆先进拿起报告,快速浏览。
十的负七次方,这个数字很刺眼。
“普通的真空感应炉,或者电弧炉,我们最好的设备,真空度也就能到十的负五次方。”小李接着说。
“再往下,不是炉体密封问题,就是材料本身的放气率太高。
更别提高温下,材料的蒸汽压会进一步恶化真空环境。”
“这还只是静态环境。”小王补充。
“如果考虑到熔炼过程中,材料内部的杂质会分解、挥发,炉体材料也会在高温下与残余气体反应,那实际的纯度控制会更难。”
陆先进用手指敲了敲桌面。
他知道韩栋说从矿石到灯丝意味着什么。
这不只是提纯钍金属和制备合金的技术,更要创造出能实现这些技术的工业设备。
“也就是说,我们现有的所有冶炼设备,包括从国外引进的那些,都达不到这个要求?”陆先进问道。
小李和小王对视一眼,点点头。
“差得远。别说十的负七次方,能稳定达到十的负六次方的都凤毛麟角。”小李说。
“而且,这是要熔炼几十甚至上百公斤的金属,不是实验室里几克的实验样品。
炉体的体积一旦上去,要维持这种超高真空,难度是几何级数增长的。”
“如果达不到这个真空度,会怎么样?”陆先进问。
小王指着SGI模拟图上的一个部分。
“SGI模拟显示,即使是十的负六次方托的氧气残压,在钍钨合金的高温熔炼过程中,都会形成氧化钍夹杂物。
这些夹杂物,在电子枪灯丝的高温服役环境下,会成为晶界裂纹源,大大缩短灯丝寿命。”
“更糟糕的是,它们还会影响电子发射效率,甚至导致局部放电,直接烧毁灯丝。”小李补充。
陆先进心里明白了。
这不是在现有设备上修修补补就能解决的问题。
韩栋要的不是凑合能用的钍钨合金,而是能在百千瓦级电子枪上稳定运行,长寿命的极致材料。
“所以,结论是什么?”
陆先进问,语气平静,但眼神里带着一丝压迫感。
小王咽了下口水说:
“结论是,我们必须设计并建造一套全新的超高真空冶炼设备,专门用于钍钨合金的提纯和制备。
这套设备,从炉体结构、真空泵系统、加热方式到炉内气氛控制,所有环节都得重新来过。”
“而且,所有接触高温熔融金属的炉内衬材料,也需要重新选择或开发。
它们既要耐高温,又要能在超高真空中保持极低的放气率,不能成为污染源。”小李补充道。
陆先进起身,走到窗边。
滨江的天空,铅灰色的云层低垂。
他想起韩栋说的不计成本,不设时间上限。
现在看来,这根本不是什么慷慨,而是对未来困难的精准预判。
“这种超高真空冶炼设备,国内有类似的经验吗?”陆先进问道。
小王摇摇头。
“零星有一些实验室级的探索,用于制备一些稀有金属的超纯样品。
但应用于工业生产,尤其是熔炼这种体量的高温合金,完全没有先例。”
“国外呢?”陆先进又问。
“国外有,但都是少数顶尖材料实验室和军工企业内部的设备,技术细节严格保密。
而且即便有设备,他们用的也多是成熟的钍钨合金坯料,不是从矿石提纯开始。”小李说。
陆先进转过身,看着两人。
“行,我这就去向韩总汇报。”
陆先进拿起电话,再次拨通了韩栋办公室的号码。
韩栋办公室里,他和王雷、李响刚结束关于电子束焊机控制算法的讨论。
王雷正兴奋地讲着如何利用模糊算法处理晶格变化预测,李响则在一旁补充用户交互界面的优化方案。
“喂,老陆。”
“韩总,关于钍钨合金,我们遇到一个新问题。”陆先进的声音听起来有些疲惫。
“你说。”韩栋的声音依然平静。
陆先进把SGI模拟的结果,以及团队的分析,详细地汇报给韩栋。
超高真空环境的要求,现有设备无法满足,需要从零开始设计建造全新的冶炼炉。
“初步估算,这套新设备的设计和建造,耗时和资金都会是一个天文数字。
而且,很多核心技术,我们没有积累。”
陆先进说完,等待着韩栋的反应。
他知道,这又是一个卡脖子的难关。
……