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徐滨士院士:情系绿色“再制造”
如果一定要用一种颜色来形容眼前这位73岁的中国工程院院士的话,记者唯一能想到的便是“绿色”。不仅仅因为他已经穿了整整50年的绿军装,还因为他50年坚持“绿色”理念,在中国创造出“绿色再制造”的神话。

潜心解读“表面”文章 前往解放军装甲兵工程学院采访前,记者曾在网上搜索关于徐滨士院士的信息。发现几乎所有与徐滨士有关的网页都离不开这样两个关键词:一是表面工程,二是再制造。看来,要认识徐滨士,首先得从“表面”开始! 1931年3月,祖籍山东招远的徐滨士出生在黑龙江省哈尔滨市。1947年考入哈尔滨工业大学,学完7年制的课程后于1954年分配到哈尔滨军事工程学院,穿上了绿军装,当上了一位装甲兵工程系焊接实验室的教员。 一心想在部队干出一番大事业的徐滨士有些想不明白,雄心勃勃的自己怎么能屈才为焊接实验室的教员,从事坦克维修专业的教学呢?这些敲敲打打,低技术、没出息的事怎么能完成自己童年的梦想,为祖国的强盛做出贡献呢?这样的想法一直纠缠着他,直到有一天,他从一份资料上看到这样一则消息:卫国战争期间,前苏联在战场上抢修了43万辆坦克,是平时年产量的15倍,强大的抢修能力对最终战胜法西斯起到了重要作用。再想想自己平时下部队调查时,那些局部磨损的坦克零部件因不能修复不得不整体报废,既造成巨大浪费,又严重影响了部队正常训练和战备任务。这时,徐滨士的内心受到深深的震撼,从此他坚定信念,将机械维修专业作为自己毕生奋斗的事业。 在随后的维修工作实践中,徐滨士发现,装备、零部件的损坏有个共同点,就是问题往往出在“表面”:磨损在表面发生,腐蚀从表面开始,疲劳损伤由表面向基体延伸。他想,如果在“表面”二字上下功夫,把我们进行的实践工作,上升到理论,找出表面维修的本质问题,找出具有规律性的东西,建立起“理论”体系,就可以在理论的指导下、从自发的研究走向自觉的研究,取得“多快好省”的成果。于是,近半个世纪潜心钻研“表面”,徐滨士写下了不朽的篇章: 他首次在国内将等离子喷涂技术用于重载车辆薄壁磨损零件的修复,解决了各种机械和设备薄壁零件不能修复的重大难题;他创造性地研制了电刷镀设备及各种镀液,解决了国家重点工程的多项急需和设备现场修复的关键技术;他率先提出在中国建立表面工程学科的设想,并创建了中国第一个表面工程研究所,为表面工程的研究和应用起到极大的推动作用…… 还是在1985年,徐滨士主持的电刷镀和等离子喷涂研究课题双双荣获国家科技进步奖,当他怀抱着两本获奖证书从人民大会堂走出来时,多少年来苦心钻研的往事铺满了他的思绪: 20世纪70年代末,部队重载车辆的多种薄壁类零部件磨损后不能高质量地修复,是困扰我军装备维修保障的一个重大难题。徐滨士经过反复研究,决定研制先进的等离子喷涂技术来解决这个问题。当时先进的等离子喷涂技术是由美国人研制的,徐滨士对这项技术的了解仅仅是外文学术期刊上的一则介绍,就凭这只言片语,如何能掌握这项技术? 超音速等离子喷涂技术的核心在于喷枪的制作,徐滨士决定将其改造成低耗能小剂量的喷涂设备。为了寻找喷粉量的最佳值,徐滨士带着课题组一个小数点一个小数点地逼近,而每个小数点背后就是一次推倒重来的过程,就要重新采用车、铣、刨、磨,做一套新喷嘴。做到第8套时,课题组得到了一组比较理想的数据,能耗和用粉量比原装机器大大减少,可徐滨士却发现,喷涂涂层的性能指标降低了好几个百分点。徐滨士再次把课题组召集在一起,专攻涂层的性能指标。在经历了几十次失败之后,他的课题组终于攻克了喷枪、电源、喷涂材料等一系列技术难关,终于使这项技术取得突破,成功地用于薄壁零件的高质量修复。 为了使这项成果获得在部队推广使用的“通行证”,徐滨士说服上级机关,在新型重载车辆上进行试验,并签下“军令状”:“如果出了问题,损坏了装备,我负责任。”上级首长被徐滨士的迫切心情所感动,为他开了一条“绿色通道”。经过等离子喷涂技术处理的68项242个喷涂零件,先后在两组6辆重载车辆上进行了一个大修期的系统试车。实验结果表明,新品零件行驶4000公里就坏了,而经过等离子喷涂技术处理过的零件行驶了12000公里还可以用。全部喷涂零件耐磨性比新品提高1.4~8.3倍,寿命延长了1至2倍,成本却只有新产品的1/10。 面对一组组对比鲜明的试验数据,上级首长激动地说:“维修也是战斗力”。徐教授的这项成果要马上在全军推广。”等离子喷涂技术在部队的广泛使用,大大提升了我军装甲部队的战斗力,创造了巨大的军事经济效益。 绿色理念规划“再制造” 记者在参观徐滨士的实验室时,见到了许多焕然一新的产品,小到各种车辆的零部件,大到各种品牌的发动机。工作人员告诉我们,进实验室之前,它们差不多都是超过了使用寿命的“老弱病残”,是“废铁一堆”。而现在,经过重新装配和高新工业技术处理后,这些设备已经获得了新生,性能与新设备相比有过之而无不及——这就是“再制造”技术创造的奇迹。 徐滨士介绍说,所谓“再制造”,就是应用高新技术将废旧产品修复成与新品性能相当或高于新品,价格只有新品的一半的再制造产品,是高科技维修的产业化。他认为,无论是军用装备还是民用产品,虽然经过维修可以继续使用,但都有报废的时候。大量的装备、产品报废后怎么办﹖这个问题不解决,一是造成大量垃圾,影响环境;二是造成能源、资源短缺,影响可持续发展,实施“再制造”这一绿色工程便是解决问题的最有效手段。 徐滨士从国外有关资料中了解到,美国的再制造技术以换件修理为主要手段,通过对失效部件的更换升级带来设备、装备性能的提升。而中国需要什么样的“再制造”?徐滨士认为,产品的失效往往在表面发生,如果将我们已有的“表面工程”技术融入到再制造技术中去,对废旧产品进行高技术的改造,就能实现优质、高效、节能、节材、环保。他在深入研究之后,创造性地赋予再制造技术中国特色的全新内涵。如今,由徐滨士主持建设的国家级“装备再制造技术国防科技重点实验室”已在装甲兵工程学院正式运行,他们从装备再制造设计基础、装备再制造关键技术、装备再制造质量控制、装备应急维修4个研究方向,展开了系统性研究。这项研究与开发工作,创新了装备全寿命周期模式,奠定了装备重要部件的再制造工程理论和技术基础,提高了装备的服役性能,成为全军装备维修保障建设的重要平台。 再制造的产品性能既然超越了新品,那么能不能把再制造技术直接应用到制造新产品当中去呢?徐滨士告诉记者,科研当然是为生产服务的,他们曾经在对旧履带板材料的失效分析与寿命评估时发现,如果将本来用于维修的新材料用到履带板的生产上,重载车辆履带板的耐磨性明显增强,履带的使用寿命能从3000公里延长到1万公里。现在,这种新材料已直接应用到新重载车辆的制造当中,大幅度提高了重载车辆的性能。 既是军人又是科学家 徐滨士有一双充满睿智的眼睛,向上盯着世界高技术发展的最前沿,向下盯着部队装备发展的迫切需要。徐滨士的实验室和他一样,一头连着世界高科技前沿,一头连着我军未来的战场。 每次到部队调研,徐滨士的第一站不是修理营,就是装备维修中心。在满是油污的修理车间,他与基层官兵促膝长谈,了解维修过程中的棘手问题。然后带着记满问题的笔记本回到学院,白天一头扎进实验室,晚上反复查阅资料,思考解决问题的办法。 正是这种急部队所想、急部队所需的工作作风,让徐滨士为部队解决了一大批维修保障的难题。 为了攻克部队现场修复大型设备的重大工程技术难关,徐滨士带领课题组将科研的着力点放到了有广泛应用前景的电刷镀技术的开发上。几年下来,他们在系统研究电刷镀理论和工艺的基础上,创造性地研制了电刷镀设备和各种镀液。在某型飞机起落架连接器的修复任务中,应用这些技术,现场仅用几个小时就完成了,而费用只有过去修复费的百分之一。 为了解决海军大型舰船和两栖装甲车辆钢结构的表面防腐难题,徐滨士组织开发出高速电弧喷涂技术,应用研制的防腐、耐磨电弧喷涂合金和粉芯丝材,对舰体和两栖装甲车辆等主战装备进行高速电弧喷涂防腐处理,喷涂表层防腐寿命可达15年。 进入21世纪,世界新军事革命风起云涌,中国特色军事变革如火如荼。徐滨士又一次站在这场军事变革的最前沿,他把微纳米技术、信息技术应用到表面工程和再制造工程领域,对原来开发的技术成果进行再创新、再完善、再提高。他带领课题组相继研究开发出了高效能超音速等离子喷涂技术、新型高速电弧喷涂技术、纳米颗粒复合电刷镀技术和纳米减摩自修复添加剂技术等,这些代表当今世界先进水平的高科技成果,正在为提高部队装备维修保障能力发挥着重要作用。(来源:科学时报/记者:保婷婷 通讯员:李学刚 胡宇)
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