金工实习

计23 梁路宏

    在清华计算机系读了九年,后来一直从事这个领域的研发,从踏入校园算起,“入行”也有二十五年了。可是回想在清华修炼过的这些课程,印象最深的却是《金工实习》。

    按说计算机系培养的是专业敲键盘的,与机械加工八杆子打不着,但依照清华工科院校的老传统,《金工实习》是一门必修课。这让我这个白面书生有机会拿起了工人师傅的大铁锤。

    所谓“金工实习”,就是“金属加工工艺实习”的简称,就是把金属加工的主要工种都实际操作一遍。实习为期一个学期,每周有一整天泡在车间里,先后学习了八个主要工种:铸、焊、锻压、车、铣、刨、磨、钳。

    和真正的工人师傅相比,我们学的这些东西连蜻蜓点水都算不上,不过因为是必修且要考试,同学们都颇为认真。而课上掌握的那么一点点技能,在今后工作和生活中确实也大有用武之地。今天篇幅所限,就说说前两个工种。

   

    实习从铸造开始。这是我们老祖宗几千年前发明的工艺,对整个人类文明的进步功不可没。操练的内容是铸一个水管的阀门把手,形状象个张开的蘑菇,上面一个圆形的轮子似的把手,中心伸下来一小段轴。

    工艺还是几千年不变的。先往小铁箱里填些沙子,放进一个木制模子,继续填沙子并且用力捣实。然后用瓦刀似的工具在沙子上刻出一个槽,叫“浇口把儿”,是从外面灌注铁水的通道。

    接下来是 “拔模”,需要非常小心地把木制模子从沙子里拔出来,给铁水留出空间。这一步非常关键,如果把沙子弄坍塌了,就前功尽弃;要是不小心有沙子落进去,得到的铸件就会有砂眼儿甚至少了一块,成为废品。

    大多数铸件形状复杂,木制模子必须分成两半,分别用沙子造型,最后合拢,需要操作者手稳心也稳。

   听完师傅讲解和示范,我们都跃跃欲试——这活儿跟小孩儿玩沙子似的,很有趣啊!有同学模仿阿凡提哼起了“翻砂子,种金子,种金子,翻砂子,砂子一屋子,金子一袋子”的口诀,逗得大家笑个不停。

    真干起来,才发现这活还真不轻松。我们这些娇生惯养的学生,在地上蹲半个小时,便有些腰酸腿痛;而且这还是个精细活儿,从填砂到合拢,一步不小心就会出废品。

    渐渐地,没有人说笑了,都开始埋头苦干——师傅早说过:上午是练习,下午要真做出一个铸件考试打分。熬到中午,腰腿都麻木了,总算能做出个像那么点样儿的模子了。

    放工去吃午饭,手却怎么也洗不干净,全是沾得黑呼呼的铁锈似的东西,而且鼻孔、耳朵眼儿里也是黑的。虽然一上午蹲着没动地方,但毕竟是体力活儿,不少同学都反应饭量见涨。

    下午又练了两个钟头,然后每人做一个模具,参加考试。

    师傅从早上就把化铁的炉子生好了,此时炉中已经炽热。不过当时实际用的不是铁水,而是温度低得多的铝水,可能这样危险性和难度都低一些。浇筑由师傅带领,两个同学被“抓壮丁”抬铝水包。那玩意儿是一个像中号铁桶般的容器,一边开有浇口,两边是一米多长的粗铁棍做把手。

    两个“壮丁”一边一个抬着铝水包,由师傅带着去化铁炉接了铝水。然后再由师傅在两人中间,一手带着石棉手套握着铁棍把手,另一手拿着一根棍子,拨开铝水包里浮上来的氧化物杂质,三人合力逐一把铝水灌进我们做的模具。

    铝水不时飞溅出来,吓得我们都躲的远远的,但还是能感到那恐怖的温度——不知站在跟前的师傅,如何做到胜似闲庭信步?如果是真正的铁水浇筑,又当如何?

    惊心动魄之后,便是焦急地等待。待铝水冷却下来,大家奔向自己的砂箱,用锤子把砂子打散,便看到自己小小的劳动成果。

    几家欢乐、几家愁。有人看到的是完美成型的把手,令人爱不释手;有人看到的是一堆扭曲的金属怪物,丑陋不说,分数更难看。

    我幸运地拿了高分。听师傅讲,这个实习车间也承担生产任务,像我做的这样合格的铸件,会拿到下一道工序继续加工,最后作为产品出厂。

    二十多年了,我想是不是在某个城市的某条管线上,还有我当年铸造的那么一个小小的把手!

   

    “焊”这个工艺我们只学习了气焊和电焊,至于埋弧焊、氩弧焊、电阻焊之类的,当年还属于昂贵的高级工艺,计算机系的学生只能看师傅表演一下操作。

    所谓“气焊”就是用焊枪喷出的火焰,将焊条以及工件的被焊接部分烧熔,熔化的焊条填充上去后,冷却后便形成了牢固的连接。一般焊条和工件是同一种金属,如果焊条是另一种金属且熔点比较低,就属于“钎焊”了。

    焊枪也叫“焊炬”(另一种切割用的叫“割炬”),有两个胶皮管子分别通上乙炔和氧气,点燃后便形成炔氧焰,温度超过一千摄氏度,对一般的金属可以说是无坚不摧。焊枪上有两个阀门分别控制乙炔和氧气,点燃时打开的顺序很讲究,搞反了就会“砰”地爆炸一下——当然搞对了也会“砰”的爆炸一下,只是没那么大声儿。

    气焊实习两个同学一组,轮流操作。第一个小时,同学甲便发生了个小事故,这里先买个关子不说,反正他的搭档同学丁模仿侯宝林先生《夜行记》编了一个段子,在班里流传了很久:
    同学丁:“焊枪!焊枪!!!”
    同学甲:“你眼瞎了!看不见这是焊枪!?”
    同学丁:“着了!着了!!!”
    同学甲:“废话!不着能叫气焊吗!?”
    同学丁:
“&*^&@#$... ...”
    同学甲:“我一看,哟~赶紧从工作台上下来吧。”
    旁白:“不是还着着呢吗?”
    同学甲:“嗨,连袖子都着了!”

    没错,同学甲把自己工作服的袖子给点着了,好在火不大。其实这也不能怪同学甲笨,当年咱们清华学霸们大多数小脑也不那么发达,而且双手配合属于高级智能活动。现在大热的机器人领域,如何防止两条机械臂在运动中碰撞,当年却是机器人运动规划的一个难题。后来看到我导师八十年代初的一篇论文,是把这个难题建模为四维时空中凸多面体相交性的判别问题,才加以彻底解决。且不夸当年的奇思妙想,就这数学模型,现在听起来也是很厉害的样子 —— 扯远了。

    气焊实习之后是电焊。这个工艺更猛,是将高压电经过焊钳引到焊条上,当焊条接近接地的工件时,引起高压放电,击穿空气的超高温电弧几乎能够熔化一切。对于比较厚的工件,气焊力所不及,就需要电焊了。

    高压放电会释放强烈的紫外线,因此操作中必须举着保护面罩遮住自己的脸,以防灼伤。关于这保护罩,当年我们班还发生了一件离奇的小故事。

    同学乙在电焊实习后,觉得下巴有点痛,第二天竟然起了一块椭圆形的红斑。此君大惊,连忙跑到校医院去看病。医生仔细诊治之后,告诉同学乙,此乃紫外线灼伤,自己回去好好休息,这次就不给你开“VC银翘”了。同学乙百思不得其解,直至下周继续电焊实习,赫然发现自己的面罩下部有一圆洞,正好对着下巴伤处,形状严丝合缝,方才恍然大悟。

    我觉得电焊比气焊要难,而且一开始就会给人一个下马威 —— 这就是“引弧”。所谓“引弧”,就是把通了高压电的焊条靠近工件,距离小到几毫米才能击穿空气,产生高温电弧。这项操作说起来容易,可是必须要在戴面具的情况下操作,否则电焊产生的瞬间便会灼伤眼睛。然而电焊面具上的玻璃观察窗是厚厚的黑墨玻璃,没有电弧时什么也看不见,相当于在“引弧”时基本上闭着眼睛操作,难度可想而知。

    引弧操作分为“划弧“和”点弧“。”划弧“是吧焊条在工件上划一下,运动到最低点时距离正好产生电弧,操作相对容易。”点弧“则是直接将焊条戳向工件,在刚刚产生电焊的位置恰到好处地停住,这是属于比较高级的技术,貌似要完全凭感觉,如果停止慢了,高温电弧就直接把焊条焊在工件上了。这是便需要卸下焊钳,拿大铁锤把焊条敲下来。某同学就是在卸焊钳时忘了关电,结果一瞬间焊钳和焊条间发生了高压放电,顿时爆出一个火球,吓了一大跳。

    电焊和气焊都是要考试的。虽然我们班故事不断,但大家学习认真,考试还是很顺利的。带我们班实习的是一位女师傅,三十多岁已经是八级工了。我曾好奇地问她八级焊工考试是什么内容?师傅说是绕着一个平放的大管子焊一圈,最难的是下面部分,需要仰着头操作。我说那不怕熔融的焊渣掉到身上吗?师傅笑而不答。

    写到这里我心中突然冒出一个疑问:自己为什么对《金工实习》的印象这么深?是那些学到的技能和发生的趣事吗?我觉得不全是。今天,我坐在冬暖夏凉的办公室里,喝着咖啡、敲着键盘,似乎彻底远离了工厂的喧嚣。然而,二十多年前的《金工实习》,让我体会到还有很多制造业工种不仅劳累,还要面对噪音、高温和各种危险,而这些劳动者的贡献是保证我们今天所拥有一切的强国之本。作为一直坐办公室的清华人,《金工实习》为我和这些千千万万的劳动者建立了一丝割不断的联系,让我有一种感恩之心,更激励我执着地追求一种工匠精神,不断提醒自己珍惜今天、认真做好手中的一切。

 

数年前返校时拍摄的金工实习车间

数年前返校时拍摄的金工实习车间平面图

张榕京提供的钳工作品

    (转载自《THU毕业廿年》)