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俺這兒有本幸福賬⑤丨與國(guó)家科技需求“焊接”在一起

2022-11-17 編輯: 徐棟波

  威海有這樣一個(gè)科研團(tuán)隊(duì),他們從零開(kāi)始用9年時(shí)間攻克了高能束電弧與其他電弧焊接的復(fù)合焊技術(shù)。這一突破,讓船舶焊接效率提高了2到3倍,實(shí)現(xiàn)了12毫米厚度船用鋼板的單面焊接雙面成型,一舉摘得國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。他們就是哈工大(威海)材料科學(xué)與工程學(xué)院張洪濤教授團(tuán)隊(duì)。

張洪濤(左)和學(xué)生一起研究多電弧復(fù)合焊接技術(shù)。

  黨的二十大報(bào)告提出,“以國(guó)家戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向,集聚力量進(jìn)行原創(chuàng)性引領(lǐng)性科技攻關(guān),堅(jiān)決打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)?!睆埡闈f(shuō):“立足于國(guó)家需求的科學(xué)研究才有強(qiáng)大的生命力,技術(shù)報(bào)國(guó)是團(tuán)隊(duì)科研的唯一追求,報(bào)告里說(shuō)的話讓我擇一‘空白領(lǐng)域’開(kāi)展科研攻關(guān)的信心更足了!”眼下,張洪濤團(tuán)隊(duì)又原創(chuàng)性地提出熱箔超聲固相增材制造技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)在某些工藝方面已超過(guò)國(guó)外。

  ■幸福賬本

  我叫張洪濤,2008年博士畢業(yè)后就留在哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)任教。我們團(tuán)隊(duì)的主攻方向是多電弧復(fù)合與固相增材制造技術(shù),這十幾年來(lái)取得了一些成果。

  還記得2022年北京冬奧會(huì)開(kāi)幕式上的絕美“冰瀑”吧?這個(gè)“冰瀑”的支撐鋼結(jié)構(gòu)就是用多電弧復(fù)合焊接的。60米高的“冰瀑”對(duì)焊縫要求極高,這項(xiàng)技術(shù)將裝配誤差控制在1.5毫米之內(nèi)。

  焊接與制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域都關(guān)系密切,大到幾十噸的巨輪、小到幾克的電子元件都需要焊接。就拿船舶舉例,電弧復(fù)合過(guò)程調(diào)控技術(shù)能實(shí)現(xiàn)12毫米船用厚鋼板的單面焊、雙面成型,作業(yè)效率提升2倍以上。

  別看現(xiàn)在我們是掌握了這項(xiàng)技術(shù),可在2010年以前這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)還是“空白”。2010年我參加第十五屆北京·埃森焊接與切割展覽會(huì)時(shí),一臺(tái)名為超級(jí)電弧復(fù)合焊接技術(shù)的裝備讓我眼前一亮,它的工作效率比傳統(tǒng)焊接高了2到3倍,且焊縫十分美觀,當(dāng)時(shí)就已在多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用。

  我忍不住上前詢(xún)問(wèn),但展商的回答讓我漲紅了臉:“我們只賣(mài)裝備,不賣(mài)技術(shù),別離我們的裝備太近?!边@句話,讓我心情復(fù)雜。展會(huì)結(jié)束后,我就開(kāi)始查找資料。一查才知道,想要突破多電弧復(fù)合過(guò)程調(diào)控的關(guān)鍵核心技術(shù),必須得先造個(gè)裝備出來(lái)。

  當(dāng)時(shí)歐美國(guó)家技術(shù)封鎖,國(guó)內(nèi)在焊接技術(shù)方面的研究偏重于工藝、材料,對(duì)裝備的研究是忽視的。沒(méi)別的辦法,我們只能從零開(kāi)始。

  焊接裝備、焊接工藝、焊接過(guò)程機(jī)理是擺在我們面前的“三座大山”。剛開(kāi)始那幾年,我們沒(méi)有足夠的科研經(jīng)費(fèi),缺什么零件就自掏腰包“海淘”。就這樣堅(jiān)持不懈,終于用6年時(shí)間,造出來(lái)了裝備,里面的每顆螺絲釘都是我們擰上的!別看它長(zhǎng)得像個(gè)機(jī)械臂,卻有著“火眼金睛”,船用厚鋼板都能輕松焊透。

  試驗(yàn)?zāi)翘欤腥说难劬Χ贾绷?,但?shí)際情況是,電弧燃燒極其不穩(wěn)定,時(shí)斷時(shí)續(xù),無(wú)法順利進(jìn)行焊接。就這么以失敗告終么?我們并沒(méi)有放棄。

  用6年時(shí)間造出了設(shè)備,又用3年時(shí)間試出了答案。隨著熔化極空載電壓提高3到5伏、磁場(chǎng)強(qiáng)度控制在5—8毫特,復(fù)合電弧穩(wěn)定燃燒,兩個(gè)電弧耦合帶來(lái)的排斥、吸引和絲極分流三大問(wèn)題被完美解決。9年的時(shí)間不短,但能填補(bǔ)中國(guó)在多電弧復(fù)合焊接領(lǐng)域的空白,非常值得!

  黨的二十大報(bào)告提出,“必須堅(jiān)持科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動(dòng)力”。這項(xiàng)技術(shù),就是最好的印證?,F(xiàn)在,這項(xiàng)技術(shù)已迭代到第三代數(shù)字化裝備,還捧回了國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),已在咱威海多個(gè)企業(yè)開(kāi)始應(yīng)用。上個(gè)月,我們關(guān)于多電弧復(fù)合過(guò)程調(diào)控的項(xiàng)目獲批國(guó)家自然科學(xué)基金企業(yè)聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目資助。

  這就是我科研報(bào)國(guó)的十年,沒(méi)啥驚心動(dòng)魄,但勇毅前行?,F(xiàn)在我的白頭發(fā)不少了,人總會(huì)老的。但團(tuán)隊(duì)里的“90后”“00后”已挑起了大梁,我們一起為彌合與國(guó)外先進(jìn)焊接技術(shù)間的差距而努力。我相信,只要這顆心與國(guó)家科技需求“焊接”在一起,我們就會(huì)永遠(yuǎn)“年輕”!

  ■蹲點(diǎn)手記

  讓人才這一創(chuàng)新資源充分涌流

  采訪中,張洪濤教授沒(méi)有大談做科研的辛苦、拿到國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)的喜悅,說(shuō)的最多的是感謝。感謝學(xué)校、企業(yè)的大力支持以及政府部門(mén)的貼心服務(wù)。張洪濤認(rèn)為,這些年,他不是在幽徑獨(dú)行,而是在方方面面的肯定和認(rèn)可中勇往直前。

  2017年,張洪濤的第二代金屬超聲波固相增材制造技術(shù)與智能裝備基本成熟。萬(wàn)豐鎂業(yè)公司董事長(zhǎng)、俄羅斯自然科學(xué)院外籍院士朱訓(xùn)明了解后,與他達(dá)成“君子協(xié)議”,連續(xù)5年為他提供足額研發(fā)經(jīng)費(fèi),不求回報(bào)地支持他研發(fā)這一顛覆性、填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白的金屬固相增材制造技術(shù)。高新區(qū)科創(chuàng)局也主動(dòng)靠前服務(wù),助力申報(bào)科技計(jì)劃項(xiàng)目。這一年,張洪濤被評(píng)為市級(jí)年度校地合作人才,并納入資助計(jì)劃。“1+4+N”創(chuàng)新平臺(tái)體系之一的山東船舶技術(shù)研究院也向他伸出“橄欖枝”,支持他們團(tuán)隊(duì)進(jìn)行超聲增材制造技術(shù)的研究,為區(qū)域船舶產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供技術(shù)支撐和服務(wù)。

  近年來(lái),我市深入實(shí)施“人才強(qiáng)市”戰(zhàn)略,持續(xù)優(yōu)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)體系,在醫(yī)療保健、交通出行、子女教育、科研創(chuàng)業(yè)等方面,為各類(lèi)高層次人才提供綠色通道服務(wù),支持哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)探索形成“專(zhuān)業(yè)技術(shù)研究院+”的校地協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展模式等,實(shí)現(xiàn)了人才與城市“雙向奔赴”,讓第一生產(chǎn)力、第一資源、第一動(dòng)力更加澎湃。(Hi威??蛻舳擞浾?于淑儀/文 孫大偉/圖 通訊員 閔慶波 張玉芹)