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洁净的恒温车间里,巨大的真空感应定向凝固炉如同沉默的巨兽。周斌穿着全套无尘服,站在控制台前,眼镜片上反射着屏幕上复杂的磁场分布模拟图和实时凝固界面监控图像。他身边站着沈清秋团队派来的晶界调控专家杨博士,以及厂里的工艺总师。
屏幕上,代表磁场强度和方向的彩色矢量线正根据预设的“晶界织构”方案动态变化。炉内,炽热的金属熔液在强磁场和精确控制的温度梯度引导下,正努力按照设计意图生长出特定的晶粒取向和晶界结构。
“磁场D区耦合反馈异常!”监控员突然报告,“目标区域晶粒生长方向偏离预设角度1.5度!”
杨博士立刻扑到屏幕前,手指飞快地在键盘上敲击,调整磁场线圈的电流参数:“磁场梯度需要微调!快!把C区强度下调0.3特斯拉,E区上调0.15特斯拉!温度梯度维持不变!”
控制员迅速操作。然而,几秒钟后,监控显示晶粒生长方向虽然有所回调,但仍偏离0.8度。
“不行!响应滞后了!”杨博士额头见汗,“是磁场线圈的响应速度跟不上我们的动态调控指令!这套磁场发生系统是五年前引进的,当时的技术指标已经算先进,但支撑沈博士最新优化的‘动态磁控织构’方案…有点力不从心!”
厂工艺总师叹了口气:“杨博士,周工,这套设备当时花了大价钱,已经是国内顶尖了。要换更快的系统…先不说有没有,光论证采购周期就…”
周斌紧盯着屏幕上那微小的偏差,大脑飞速运转。他调出之前验证中心做的多物理场耦合仿真模型,将现场设备实测的磁场响应延迟参数输入进去。模型快速运算,结果显示:即使最终凝固完成,这0.8度的微小偏差,也会导致叶片在叶根关键部位形成一处潜在的“大角度晶界”弱点,抗蠕变性能将下降约15%!这对追求极限可靠性的航空发动机叶片来说,是不可接受的隐患!
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“不能妥协!”周斌的声音透过口罩,显得异常坚定,“设备性能不足,就用算法和操作来补!杨博士,我们重新规划磁场调控策略,放弃一部分过于理想的动态优化,把调控点提前,让设备有足够的响应时间!目标区域允许的晶界角度偏差范围压缩到正负0.3度以内!把模型预测的潜在薄弱点坐标给我,重点盯防!”
他转向厂工艺总师:“总师,麻烦立刻组织最好的操作员,我需要他们对这套设备的‘手感’达到极致!每一个调控指令的时机和力度,都要精确到秒!另外,立刻对现有磁场线圈的冷却系统做最大能力维护,确保它在高频调控下不因过热而性能衰减!”
一场与设备极限和操作精度的赛跑在凝固车间展开。周斌和杨博士化身“人肉补偿器”,依靠超算模型预测和现场数据反馈,不断微调着本已非常复杂的凝固工艺参数。操作员们精神高度集中,每一次按键都小心翼翼,如同在进行一场精密的显微手术。毫厘之差,关乎龙心是否真正无瑕。
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