中国古代火炮工艺简史
白山黑水大汉天
2021年05月30日 06:01

首先锻造件是熟铁,铸造件是生铁。二者成分不同。 铸造是将金属熔化成液体后浇入模子里,经冷却凝固、清理后获得所需形状的铸件的加工方法。能制成形状复杂的各类物件。相比于锻造件,铸造的方式更容易得到更大的金属成品(几百吨甚至上千吨)。 而锻造是利用锤击等方法,使在可塑状态下的金属材料成为具有一定形状和尺寸的工件,并改变它的物理性质。能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷,优化微观组织结构,同时由于保存了完整的金属纤维组织的连续性,使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致,金属流线完整,而且铁经过反复捶打,可以去除其中的杂质,还能够使碳元素均匀分布,可保证铁器具有良好的力学性能与更长的使用寿命。而铸造件的力学性能要低于同材质的锻件力学性能。 对于铁炮来说,欧洲和中国的小型铁炮都是一体锻造而成,而中型和大型铁炮通常是采用锻造拼接的方式制造,就和现在接管道一样,先锤出数个长度三十厘米的空心圆筒(圆筒可以锤更长也可以更短),然后将两节或者多节圆筒烧热拼合成长管,接缝处用铁箍进行加固,如需加长,可以继续拼接。 通常锻造炮的炮壁相对铸铁炮更薄,重量也更为轻便。十六世纪中叶以前的欧洲铁炮基本都是锻造炮,铸造炮基本都是青铜炮。十六世纪中叶以后,由于欧洲铸铁工艺的提升,铸铁火炮开始取代部分的锻铁炮和铸造青铜炮,十七世纪初期由于火炮轻量化的推动,用皮革包裹的锻铁炮昙花一现的又流行过一段时间。不就便被铸铁炮和铸铜炮彻底取代。 而中国在十五世纪以前,铁炮和铜炮多采用铸造工艺,十六世纪铁炮开始采用锻造拼接工艺。十七世纪初期由于大型前装滑膛炮(红夷炮)的引进,中国便开始规模使用铸造工艺制造火炮,逐渐淘汰了锻造火炮。 锻铁炮有严重的漏气问题,炸膛率也奇高。欧洲当年没搞铸铁炮是因为技术不达标只能勉强搞个锻铁炮。16世纪初铸铜火炮普及后锻铁炮就消失了。而中国因为缺铜从始至终造的大部分火炮都是铸铁炮。 但现存明代带铁箍的火炮基本都是锻铁炮,比较有名的就是明万历二十年冬杭州陈云鸿造天字大将军炮。因为锻铁炮制造起来,相对于铸铁炮更为轻便,而且价格也更便宜。锻铁炮为了保证气密性往往要套很多层铁箍,重量可能铸炮炮更多,而中国的火炮却相较于同级别的西方火炮都会轻很多,比如能发射十磅炮弹的万历大神铳全重只450到500公斤,而同时期欧洲十磅左右的炮重量可能有7,800公斤。 因为中国铁炮由于技术原因,基本都是先将铁锻打成铁板,然后锻打成一尺长度半弧形,古籍中记载的是瓦型,然后将两个半弧形的铁瓦打成一个铁筒,然后接着去打第二个铁筒,第三个铁筒,等打到需要的长度后,再将这些一尺长的铁筒烧红后锻接到一起,然后用铁箍套在在接缝处加固,如果没有铁箍的,就叫做“光素”。最后用钻子将膛内打磨圆滑。其实在缺乏大型锤锻机器的时代,锻铁炮基本都是这样造的。 十六世纪中叶以前的欧洲铁炮基本都是锻造炮,而铸造炮基本都是青铜材质。十六世纪中叶以后,由于欧洲铸铁工艺的提升,加上铜炮的成本更高,铸铁炮开始取代部分的锻铁炮和铸铜炮。到了十七世纪初期,由于火炮轻量化的大趋势,用皮革包裹的锻铁炮昙花一现的又流行过一段时间。不久便被铸铁炮和铸铜炮彻底取代。

而中国在十四~十五世纪,铁炮和铜炮多采用铸造工艺。到了十六世纪初,由于对火炮射程、精准度以及轻量化的需要,中国的铁炮便开始大规模采用拼接锻造工艺,以便于制造倍径更大的长管炮。十七世纪初期由于欧式大型前装滑膛炮(红夷炮)的引进,中国便开始规模使用铸造工艺制造火炮,逐渐淘汰了锻造火炮。