武器設(shè)計(jì)定型后，其性能的優(yōu)劣與生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)密切相關(guān)。85式12.7mm高射機(jī)槍已有20余年的生產(chǎn)歷史，加工制造中的每一次進(jìn)步、每一次嚴(yán)格把關(guān)都會(huì)促動(dòng)武器內(nèi)在性能的提升……

1985年式12.7mm高射機(jī)槍是在我國(guó)自主研發(fā)的1977年式12.7mm高射機(jī)槍的基礎(chǔ)上，根據(jù)部隊(duì)反饋進(jìn)一步改進(jìn)研制的產(chǎn)品。當(dāng)時(shí)部隊(duì)根據(jù)使用77式高射機(jī)槍的意見，提出將全槍質(zhì)量降至40kg左右，以裝備步兵營(yíng)和摩托化連。湖南資江機(jī)器廠根據(jù)下達(dá)的戰(zhàn)技指標(biāo)，繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，于1985年研制成功。85式高射機(jī)槍的全槍質(zhì)量?jī)H為39.5kg，比77式高射機(jī)槍減輕了30％，比54式高射機(jī)槍減輕了57％，即使在今天看來(lái)，這也是一個(gè)了不起的成績(jī)。85式高射機(jī)槍采用獨(dú)特的氣吹式導(dǎo)氣原理（在M16步槍導(dǎo)氣結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成），性能穩(wěn)定，故障率低，結(jié)構(gòu)緊湊，勤務(wù)性好，裝備部隊(duì)后評(píng)價(jià)較高，并榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。在20多年的生產(chǎn)中，工廠一直不斷地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行完善，本文介紹該廠在加工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中探索出的一些提高該槍綜合質(zhì)量的措施。

提高彈鏈加工質(zhì)量

供彈可靠是正常發(fā)揮武器性能的重要保證。對(duì)于高射機(jī)槍而言，彈鏈雖然看上去不起眼，但是其質(zhì)量的好壞卻至關(guān)重要。過去54式、77式高射機(jī)槍的彈鏈制造都是采用老式的油平爐淬火加熱，為了防止產(chǎn)品氧化脫碳，彈鏈裝箱后要用細(xì)木炭顆粒和鋸木屑保護(hù)加熱。但這樣淬火、退火后的彈鏈往往表面不夠光滑，使用一段時(shí)間后表面的氧化層會(huì)有脫落現(xiàn)象，導(dǎo)致彈鏈的疲勞強(qiáng)度降低，提前壽終。為了避免形成氧化層，在原有工藝的基礎(chǔ)上只能加長(zhǎng)彈鏈淬火后的滾光時(shí)間和氧化前的酸洗時(shí)間，然而彈鏈在含氫的溶液中長(zhǎng)時(shí)間加熱，也會(huì)導(dǎo)致脆化斷裂。

為了從根本上解決上述問題，工廠自力更生研制出一條淬火-清洗-回火自動(dòng)化生產(chǎn)線，利用工業(yè)酒精高溫裂化后生成的氣體淬火加熱，這樣生產(chǎn)出的零件表面光亮，無(wú)氧化、脫碳現(xiàn)象，且彈鏈回火后硬度均勻。彈鏈生產(chǎn)工序的改進(jìn)，使生產(chǎn)效益相比舊工藝提高了10倍以上。

85式高射機(jī)槍彈鏈

嚴(yán)把熱處理質(zhì)量關(guān)

熱處理是影響零件質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。同樣一種材料，使用不同的熱處理設(shè)備，或者選用不同的熱處理規(guī)范（如改變參數(shù)），都會(huì)對(duì)零件的性能、壽命產(chǎn)生影響。如高射機(jī)槍的擊針件，在一次壽命射擊試驗(yàn)中連續(xù)發(fā)現(xiàn)兩件壽命不合格，經(jīng)理化分析發(fā)現(xiàn)，是由零件表面脫碳層引起的。事后檢查原熱處理工藝執(zhí)行情況時(shí)，發(fā)現(xiàn)操作者沒有嚴(yán)格執(zhí)行工藝流程，在零件淬火加熱時(shí)沒有嚴(yán)格密封保護(hù)，導(dǎo)致脫碳層厚度達(dá)到0.08～0.09mm。由于該零件淬火后硬度合格，因而混入了合格品之中，但是射擊時(shí)因脫碳降低了零件的疲勞強(qiáng)度，導(dǎo)致?lián)翎樳_(dá)不到規(guī)定的壽命要求。經(jīng)過這次教訓(xùn)，工廠加強(qiáng)了零件在淬火加熱時(shí)的防氧化、脫碳措施，將制造出的零件用密封罐封裝，采用干燥顆粒狀木炭加少量碳酸鈉進(jìn)行保護(hù)，并在驗(yàn)收程序中增加了檢查脫碳層的程序，每次首爐熱處理時(shí)，都要抽取零件進(jìn)行脫碳層、金相組織和硬度等檢查，合格后方允許成批生產(chǎn)。

淬火是熱處理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。經(jīng)驗(yàn)證明，槍械零件要慎用水溶液作淬火劑，以減少和杜絕產(chǎn)生淬火裂紋的危險(xiǎn)性。1950年代初，援華的蘇聯(lián)熱處理專家在重慶某廠的一次熱處理學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)上，曾嚴(yán)肅提出：“軍品零件不允許用水淬火”。國(guó)內(nèi)工廠在編制熱處理工藝規(guī)則時(shí)，也都嚴(yán)格遵守這一原則。但85式高射機(jī)槍生產(chǎn)前期，個(gè)別人員經(jīng)驗(yàn)不足，選材不當(dāng)，采用了三硝水溶液作淬火劑，由于三硝水溶液比油的冷卻速度快，結(jié)果導(dǎo)致28％的零件淬火后產(chǎn)生了淬火裂紋。工廠隨后嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，采用45鋼加工零件，將水淬改為油淬，從而從根本上杜絕了裂紋的產(chǎn)生。

水淬導(dǎo)致的零件裂紋

提高槍管壽命

槍管壽命問題是速射型武器在科研生產(chǎn)中面臨的一大難題。我國(guó)生產(chǎn)的7.62mm重機(jī)槍、12.7mm高射機(jī)槍以及14.5mm高射機(jī)槍都一度出現(xiàn)過槍管初速下降率超標(biāo)、線膛燒蝕嚴(yán)重等問題，不少研究所、工廠對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行材料、生產(chǎn)工藝的攻關(guān)和改進(jìn)，基本上收到很好的效果。實(shí)踐證明，影響槍管壽命的主要因素是槍管基體金屬的硬度和鍍鉻層的質(zhì)量，兩者匹配合理，槍管壽命才能達(dá)到最佳。

85式12.7mm高射機(jī)槍由于槍管質(zhì)量輕，厚度薄，射擊時(shí)膛內(nèi)溫度高達(dá)650～700°C，在前期生產(chǎn)階段也發(fā)現(xiàn)過壽命不夠穩(wěn)定的現(xiàn)象。工廠在不改變?cè)牧系那闆r下，改進(jìn)了槍管毛坯加熱設(shè)備，使槍管加熱更加均勻。另外增加淬火冷卻速度，提高鋼材的淬硬性和淬透性。如果槍管基體硬度不夠，在彈頭高速旋轉(zhuǎn)擠壓的作用下，槍管內(nèi)膛鍍鉻層將會(huì)因基體金屬的變形而提前脫落，從而導(dǎo)致內(nèi)膛燒蝕加劇，內(nèi)徑擴(kuò)大，最終導(dǎo)致初速下降超標(biāo)。為此，工廠采取了以下措施：一是更新槍管調(diào)質(zhì)設(shè)備，調(diào)整了調(diào)質(zhì)工藝參數(shù)，使槍管基體硬度提高，促使基體組織能更有效地支撐鍍鉻層，從而延緩鉻層脫落的時(shí)間；二是進(jìn)一步優(yōu)化鍍鉻參數(shù)，使得鍍鉻層與基體金屬結(jié)合得更為牢固。采取以上有效措施最終保證了槍管的使用壽命達(dá)到要求。

壽命不合格槍管，距槍口695mm有11處脫鉻

槍管壽終后，鉻層擴(kuò)展、斷裂脫落及基體金屬燒蝕情況

壽命合格槍管，基本沒有脫鉻現(xiàn)象

壽命不合格槍管，距槍口700mm處線膛燒蝕形貌

消除零件應(yīng)力

由于加工工藝的限制，特別是在零件加工精度和表面粗糙度上，國(guó)產(chǎn)槍械的表現(xiàn)普遍都是“心有余而力不足”。而對(duì)于某些關(guān)鍵部位的運(yùn)動(dòng)件，恰恰會(huì)因?yàn)榧庸ぞ冗_(dá)不到要求而產(chǎn)生應(yīng)力集中，最終提前破損。85式高射機(jī)槍的機(jī)頭體也遇到過這種情況。在一個(gè)半徑僅為1.5mm的圓弧拐角處，由于圓滑度和表面光潔度沒有達(dá)標(biāo)，在射擊過程中產(chǎn)生應(yīng)力集中，最后提前破損。工廠吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對(duì)于類似零件的這些“死角”部位要求嚴(yán)格加工，確保細(xì)節(jié)之處的質(zhì)量，從而消除了機(jī)加工帶來(lái)的質(zhì)量隱患。

機(jī)頭體的半徑為1.5mm的圓弧拐角處因加工表面不合格而破損

結(jié)語(yǔ)

85式12.7mm高射機(jī)槍服役已經(jīng)20多年，但其潛力尚未完全開發(fā)，還能擴(kuò)大用途，比如可以列裝到坦克或裝甲車上。

從制造工藝來(lái)看，也還有進(jìn)一步提高的余地。如槍管鍍鉻前在內(nèi)膛進(jìn)行一次軟氮化處理，提高基體金屬的熱強(qiáng)性；在內(nèi)膛上先鍍一層軟鉻，再鍍一層硬鉻，以減少鉻層原始裂紋的產(chǎn)生，推遲燒蝕的進(jìn)程；采用復(fù)合熱處理技術(shù)，使內(nèi)膛的金相組織具有良好的熱硬性和抗燒蝕性，而外層金相組織具有更好的韌性，這樣也能進(jìn)一步提高槍管的使用壽命；為進(jìn)一步減輕全槍質(zhì)量，還可以選用一些輕質(zhì)材料代替現(xiàn)有鋼材，在冷加工上加強(qiáng)鉚、焊等工藝和無(wú)切削、少切削工藝，提高加工工藝性和經(jīng)濟(jì)效益。