10月16日訊 據(jù)中國航空報報道 2013年,鞏水利在即將進(jìn)入知天命之年時站到了焊接領(lǐng)域最高學(xué)術(shù)獎——布魯克獎的領(lǐng)獎臺上。英國焊接研究所(TWI)每年從來自120多個國家的4000余會員單位中推薦提名,最終將該獎項授予一位專家,以表彰其在焊接或連接科學(xué)技術(shù)與工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域做出的卓越貢獻(xiàn)。這次獲獎不僅是對鞏水利及其團(tuán)隊的認(rèn)可,也是對中航工業(yè)推動材料連接技術(shù)進(jìn)步的肯定。
中國展示世界最大軍用戰(zhàn)機(jī)3D打印鈦合金零件
焊接也可以搞出名堂來
1985年,畢業(yè)于沈陽工業(yè)大學(xué)焊接專業(yè)的鞏水利服從國家分配,奔赴軍營,為祖國國防事業(yè)貢獻(xiàn)了17年的青春。2002年,他來到了中航工業(yè)北京航空制造工程研究所,跟隨關(guān)橋院士,開始從事高能束流加工技術(shù)國家級重點實驗室的相關(guān)工作。
關(guān)橋院士是“低應(yīng)力無變形焊接”理論的創(chuàng)始人,2004年成為第一個獲得布魯克獎?wù)碌闹袊恕jP(guān)院士治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),對鞏水利的要求極為嚴(yán)格,但也經(jīng)常表達(dá)對愛將的贊賞,說他真正繼承了老一輩科研工作者的精神。時隔9年后,近80高齡的關(guān)院士親自陪同愛將來到英國領(lǐng)取布魯克獎?wù)?。在劍橋大學(xué)國王學(xué)院的宴會廳里,關(guān)院士欣慰地看著鞏水利向世界介紹中國高能束流焊接技術(shù)的進(jìn)展。
鞏水利英語基礎(chǔ)好,時時關(guān)注國際上焊接技術(shù)的發(fā)展動態(tài),為單位搭建了國際交流與合作的平臺。在這過程中,他牢牢地掌握著未來科技發(fā)展方向,憑借敏銳的洞察力,總是能夠捕捉到科技創(chuàng)新點。
2003年,國外實現(xiàn)了A318鋁合金下壁板結(jié)構(gòu)雙光束C02激光填絲焊和YAG激光填絲焊,它代替?zhèn)鹘y(tǒng)鉚結(jié)構(gòu)減輕了飛機(jī)機(jī)身重量的20%,同時也節(jié)約了20%的成本。鞏水利認(rèn)定激光焊接技術(shù)將對我國傳統(tǒng)航空制造業(yè)改造升級產(chǎn)生重大意義。隨后他立即申請多項相關(guān)預(yù)研課題,組織攻關(guān)團(tuán)隊,在國內(nèi)率先將“雙光束激光焊接”技術(shù)引入到課題研究中,并且從一開始就醞釀要將這項技術(shù)用到飛機(jī)制造中。
然而預(yù)研項目的基礎(chǔ)研究階段就屢遇險阻,團(tuán)隊成員不斷對技術(shù)可行性提出質(zhì)疑。但鞏水利從未動搖過,不斷鼓勵身邊的同事,帶領(lǐng)團(tuán)隊全身心投入項目研究中。經(jīng)過團(tuán)隊成員無數(shù)日夜奮戰(zhàn),基礎(chǔ)試驗終于在“十二五”期間取得了實質(zhì)性進(jìn)展。
在此基礎(chǔ)上,鞏水利把握機(jī)會,乘勝追擊,推廣團(tuán)隊的研究成果,并向某飛機(jī)設(shè)計所交底初步技術(shù),向他們推介雙光束激光焊接的優(yōu)越性和可行性。該設(shè)計所經(jīng)多方考證和評估,毅然決定將該技術(shù)用于某飛機(jī)帶筋壁板的制造,實現(xiàn)了最初要把“雙光束激光焊接”技術(shù)應(yīng)用到飛機(jī)制造的目標(biāo)。
而后,研究團(tuán)隊團(tuán)結(jié)一致,繼續(xù)突破了輕質(zhì)合金激光焊接填絲精度控制等關(guān)鍵技術(shù),集成創(chuàng)新研制了雙光束激光填絲復(fù)合焊接裝置,建立了國內(nèi)首個大功率雙光束激光填絲焊接平臺,實現(xiàn)了大型薄壁結(jié)構(gòu)T型接頭雙光束雙側(cè)同步焊接,并首次成功應(yīng)用于航空帶筋壁板關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的焊接制造中,在我國新型飛機(jī)研制中發(fā)揮了重要作用。
將3D打印技術(shù)用在飛機(jī)制造上
2003年,鞏水利認(rèn)識到俗稱“3D打印”的增材制造技術(shù)能夠解決傳統(tǒng)加工制造手段無法解決的制造問題,勢必能促進(jìn)我國國防現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展。于是,他開始組建隊伍、創(chuàng)造條件、申請課題,團(tuán)隊從最初的一兩個人,發(fā)展到現(xiàn)在的20余人,并已建立了一支國內(nèi)專業(yè)最全、結(jié)構(gòu)合理的科研團(tuán)隊。
鎖紅波是所里的年輕骨干,在項目最初就進(jìn)入了3D打印的科研團(tuán)隊。他坦言,在研制初期并沒想到3D打印技術(shù)能發(fā)展得如此迅速。而鞏水利從一開始就沒有將3D打印的研究目標(biāo)僅僅定位于預(yù)研項目,要求鎖紅波一定要在項目結(jié)束時拿出應(yīng)用成果來。
“剛開始關(guān)于加工樣件的尺寸,我們和領(lǐng)導(dǎo)分歧很大,但他堅持認(rèn)定能夠研制出來較大尺寸的樣件。3D打印能有今天成績,都是領(lǐng)導(dǎo)大力推進(jìn)的結(jié)果。”鎖紅波回想。
經(jīng)過3年的研究,科研人員通過改進(jìn)設(shè)備,攻克了成型過程中球化、變形等問題,終于用3D打印技術(shù)制作出第一個零部樣件。
零件做出來了,但怎么找到該項技術(shù)應(yīng)用于航空領(lǐng)域的切入點成了項目組的困擾。按照鞏水利的作風(fēng),他推動的每項新技術(shù),都必須堅定不移地以應(yīng)用于新產(chǎn)品為目標(biāo),對每項新技術(shù)都要想方設(shè)法利用一切機(jī)會去推廣。
在一次某項目工作會中,我國某飛機(jī)制造廠講到當(dāng)時飛機(jī)研制過程中加工某零件工藝上遇到的困難,鞏水利就聯(lián)想到重點實驗室正在研究的增材制造技術(shù)的難題,他馬上召集項目組,開展技術(shù)交流。而后,他帶領(lǐng)項目組積極進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)的可行性工藝驗證,并自行研制了當(dāng)時國際上最大規(guī)格的金屬激光選區(qū)熔化快速成型設(shè)備。
部件尺寸較大,大尺寸的工藝突破困難很大,為了早日攻克難關(guān),鞏水利和他的項目團(tuán)隊,兩年多來沒有休息過節(jié)假日,每天24小時“連軸轉(zhuǎn)”,就連大年除夕也堅守在科研現(xiàn)場。
在制造的零件結(jié)構(gòu)發(fā)生變化或者實驗失敗時,研究團(tuán)隊通過頭腦風(fēng)暴制定出新的實驗方法,在幾百次的失敗中,研制團(tuán)隊越戰(zhàn)越勇,勇往直前,將研究成果迅速應(yīng)用到了我國重點型號的研制中。“梅花香自苦寒來”是項目團(tuán)隊研制歷程的真實寫照。
“鞏總的干勁讓年輕人自愧不如”
鎖紅波說,鞏水利有用不完的干勁,他不服輸、拼搏進(jìn)取的精神讓所里很多年輕人都自愧不如。鞏水利說:“其實我不喜歡大家叫我‘老鞏’,因為我還不老嘛。”
就是這股干勁讓鞏水利帶領(lǐng)實驗室擺脫落后,躋身前列。一位英國焊接研究所(TWI)的外國專家曾經(jīng)到我國進(jìn)行技術(shù)交流,對高能束流加工國家級重點實驗室落后的技術(shù)水平不屑一顧。當(dāng)時鞏水利就下定決心:“一定要讓我們的技術(shù)走在世界前列。”
幾年過去后,當(dāng)這位專家再次來到實驗室,看到“雙光束激光焊接”等一系列成果,已經(jīng)處于世界領(lǐng)先地位,由衷地豎起了大拇指。
鞏水利還把這股干勁傳遞給年輕人。他一直強(qiáng)調(diào),未來是屬于年輕人的,科研工作也必須要有傳承。在工作過程中,他更關(guān)注年輕人自身發(fā)展,提攜后生,培養(yǎng)了一批像鎖紅波、李懷學(xué)這樣年輕的中流砥柱。
立足世界去夢想,鞏水利和團(tuán)隊成員的激情拼搏讓中國激光焊接技術(shù)在短時間內(nèi)踏入世界先進(jìn)行列,讓他的夢和中國夢,在世界的沃土上開花結(jié)果。
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