为了工业皇冠上的明珠
来源:中国冶金报 | 何鸿 2021年06月28日12:05
今年“五一”国际劳动节期间,多位冶金作家参加了由中国作协主办的“2021中国一日 工业兴国——中国作家在行动”全国作家联动大型文学主题实践活动。
01
戴着近视眼镜的女工蹇义群站立着,俯身看了看右前方的探伤检测仪显示屏,双手捻起一支长3米、直径7毫米,重约300克的银灰色精密合金管,一边细致检查,一边在心底给自己打气:“状态不错,继续保持!”
蹇义群起了个大早赶到厂里,一支支检测这批价值不菲的航空管材,对比静态与动态的技术参数,眨眼功夫就要到中午休息时间了。按厂里的进度要求,她今天要完成上道工序赶制出来的200米管材探伤检测,上午刚好完成102米。
抹了抹额头细密的汗珠,蹇义群突然停了下来,侧耳凝听——树林里有鸟儿悠闲的鸣叫;很快,房顶上空由弱渐强地传来飞机轰鸣声。
蹇义群不禁仰起头,骄傲地活动了一下有些酸软的脖子。就在她身后,长约500米的精密管材生产线上,10余名技术工人有条不紊地协作加工。他们生产的这批精密管材,将被用于国产某新型飞机发动机核心部位。
这次的任务是把数十公斤精密合金管,经过反复地淬火、冷轧、冷拔、去酯、切割、检测,再用塑料网袋一支一支地封装、送检……
与此同时,生产线上的抛光机前,身高1.8米的90后何妮蔓正埋头操作。她也听到天上有飞机的轰鸣声,歪头向蹇义群会意地一笑。这种隐秘的心领神会,总会在航空管生产线忙碌的节奏中,短暂而幸福地传递。
02
2021年“五一”长假期间,经过连续两周阴雨天气后,重庆气温一夜之隔就骤升10多摄氏度。阳光火烈烈地扑向江河大地,屋内更加地闷热难耐。位于大渡口建桥工业园区的重庆钢铁研究所有限公司(以下简称:重庆钢研公司)管材事业部生产车间正在加班加点赶合同。经过前期的努力,蹇义群、何妮蔓她们手里的这批航空管产品已经制作了6个道次,现正进入精整阶段。
放弃节假休息、坚守工作岗位的,还有穿梭在杨艳与小林身旁全线查看的现场指挥老杨。
“老杨”,大名杨军和,是重庆钢研公司航空材料创新团队带头人、管材事业部副总经理。他年龄比蹇义群还小一岁,可同事们在很早以前就给他取了这么个意味深长的昵称。
蹇义群回忆说,最初大伙儿喊“老杨”时,杨军和还不到30岁。称其老,自然不是指他的年龄老、外表老、心理老,而是因其“术有专攻”的资格“老”。
5月3日,冶金作家何鸿走进重庆钢铁研究所有限公司杨军和创新工作室采访。
杨军和带领重庆钢研公司航空材料创新团队,为国家 航空发动机配套材料的研发及制造方面作出了积极的努力,有力地推动了相关精密管材制备技术的进步。直到现在,厂里不管是资深员工还是年轻一代,很多人还是亲热地呼他“老杨”。个子瘦小的老杨对怎么称呼倒毫不介意,但若是在管材生产现场看到有人哐哐当当地抛放管材,一定会忙不迭地跑过去,大呼小叫地一顿责备:“轻点,轻点!划伤就坏事了,不要辛辛苦苦做废品呀!”
在很多国家,飞机制造被称作现代工业之“皇冠”,而航空发动机和地面燃气轮机则是“工业皇冠上的明珠”,是一个国家综合实力的重要标志之一。
重庆钢研公司办公楼底楼,正对着管材生产车间大门处,就是以老杨的名字命名的“杨军和航空材料创新工作室”。
这是一间60多平方米的工作室,依墙搭起的木格展台上,我国的航天发射器、战斗机模型静静站立。在这些“重量级”模型的旁边,还陈列着重研人拥有自主知识产权、用于航空发动机输油管、输气管等方面的航空不锈管,以及用于航空发动机燃烧室用气管的高温合金管。杨军和说,一个人如果能够把大部分精力投入到自己喜爱的工作中去,同时还能够为国家做一点有价值的事情,就是最幸福、最有意义的人生。
中国航空航天技术的成长与腾飞,离不开国内航空航天金属基础材料的进步与发展,杨军和航空材料创新团队也跨入了航空管材技术研发前沿阵地,并成为航空基础材料队伍中的一支生力军。
创立杨军和航空材料创新工作室,正是重庆钢研公司为激发基层职工的创造潜力,让职工在岗位上发挥聪明才智搭建的“练兵”平台。
03
4月下旬,杨军和接到上级交付的一项紧急任务——某新型飞机发电机核心部位急需一定数量的精密高温合金管,给予的交货期限只有20天。
那一刻,杨军和神情凝重——不仅是交货期限逼得太急,库存的原料也不足以支撑这次任务要求。至此,今年杨 军和和他的创新团队生产制作的高温合金管达2200公斤,相当于去年半年的合同量。
20天完成?!接下来,必是一场伤筋动骨的硬仗。
凭着一名共产党员敏锐的觉悟,杨军和没有向组织提 到自己面临的困难和压力,平静地接下了这项比正常生产 期限压缩了一半的“政治任务”。
回来后,杨军和默默召集管材事业部相关人员,进行技 术部署,决定打破常规组织生产,同时要求产品的每一道工序、每一个细节,都严格按标准进行规范操作。
各岗位职工迅速行动起来,充分发扬苦干实干精神,克服了种种意想不到的困难,与时间赛跑,确保完成这次非常规任务。
进入“五一”长假,杨军和身先士卒,率领管材生产线职工坚守岗位,加班加点,积极推进订单生产进度。在科学的 生产组织下,各生产工序如行云流水般光影穿梭,身着蓝色工装的职工们步履铿锵。职工们无怨无悔、齐心努力,这批非同寻常的高温合金管急件,终于带着阳光般炽热的金属气息,生气蓬勃地展示在人们面前。
杨军和和他的技术团队再次打赢了这场关乎中国尖端技术荣誉的闪电战,如期优质完成任务,为我国航空事业的国产化发展,付出了自己的一份努力。
04
航空发动机集成了现代工业中的诸多尖端技术,其首要面对的问题是耐高温,现在大多用重量轻、耐高温的合金来解决。
5月3日,重庆市创业领军人物、重庆钢研公司总经理朱斌在管材生产现场督战时对笔者说:“但是,对高温合金这项 关键技术,各航空大国都是守口如瓶;作为尖端技术相对落后的国内企业,要在高温合金材料研发生产这条道路上探索发展,其经历的煎熬可以想象。”
就在数年前的一天,重庆钢研公司突然得到一个郑重通知:用户单位在使用他们出品的某型号高温合金管中,首次发现内质晶体存在“变异”问题,为了万无一失,正在实施装配的特种型号航空发动机全线停工。
兹事体大,重庆钢研公司领导班子立刻表示,一定全力以赴查找解决这个意外的“变异”。
“五一”期间,冶金作家何鸿来到重庆钢铁研究所有限公司板材生产现场采访。
航空管内质晶体结构“变异”,在我国航空制造业内,可以说是第一次浮出水面,直接惊动了国家国防科技工业局(以下简称“国防科工局”)。国防科工局的技术专家初步分析,疑是生产单位擅自在合金管生产工艺流程上进行了改变,才导致合金管材内质“变异”。于是,责成重庆市国防科 学技术工业办公室(简称国防科工办)派员,到重庆钢研公司实地调查,找到问题出现的真正原因。
为了尽快找出内质晶体“变异”、攻克技术难题,重庆钢研公司迅速成立以航空材料专家杨军和为总指挥的高温合金管细晶层攻关小组,赋予杨军和可调动全司人、财、物资源的特权,并给予了攻关小组在研发试验中“生产多少即奖励 多少”的大幅度分配激励政策。
“这样的支持力度从未有过的,真正是集全公司之力、不惜代价地进行这次项目攻关。”杨军和临危受命、迎难而上,毅然担起了攻关第一负责人的重任。
很快,杨军和在厂里挑选了3名专业技术人员,组成了一个核心攻关组,按照航空管材生产工序,把生产全过程分为 制管坯、冷轧、冷拔、去酯、热处理等9个环节,开始了背水一 战的技术攻坚。
“那一段时间里,他常常每天凌晨一两点钟才回来。”杨军和的妻子心疼地嗔怪,“哎,我知道,那段时间他压力够大。”
杨军和带领攻关组成员积极查阅相关技术资料,寻找可以借鉴的经验,研究问题的原因所在,现场跟班检查工艺设计流程和操作过程,实验解剖比对管材的长短和大小……最紧张的阶段,杨军和一头扎进生产现场,整整20多天没有回家。
“高温合金管这样的特殊钢管轧制,不能像粗钢生产那样粗犷,每一支管材都要精雕细琢,每一个细节都须一丝不苟,否则就会前功尽弃。”杨军和心中抱持着一个朴素的信念,“坚持下去,解决问题,就是技术人员的价值所在。”
这时候,国防科工局军工系统工程处的两位“钦差大臣”悄悄来到重庆钢研公司生产现场展开调查。
然而,这家航空管材生产单位的真实情形,让两位带着怨气的暗访者既欣慰又焦虑。欣慰的是,重庆钢研公司的航空管生产一切工艺操作都严格依程序执行,生产技术人员具有高度的责任心与报国情怀;而焦虑的是,这家为国家国防科技工业奉献了多年航空管的生产单位,其装备条件竟是如此的简旧与落后。国防科工局的督查代表对重庆钢研公司航空管内质晶体“变异”问题高高举起的责查之剑,陡然转为了感佩、护爱之心。
4月30日,冶金作家何鸿深入重庆钢铁研究所有限公司航空管生产现场采访。
与此同时,相关单位通过各种渠道从俄罗斯、日本、英国和法国,买回了用旧的同规格型号管材,其金相分析结果——俄、法的同类产品均有细晶层出现,而英国和日本的管材确实不存在细晶层问题。更让人瞠目的是,国内某权威科研院所传来消息:该所根据报废航空发动机拆卸下来的航空管材分析惊奇地发现——已经退役的发动机管壁同样存在细晶层现象。
“那么,可不可以推断高温合金管细晶层并不影响发动机安全性能?”一度也有业内人士不甘心地追问。
“不!谁也不敢作这样的推论!”一直以来对重庆钢研公司航天航空基础材料技术研发高度关注的重庆市科委相关负责人表示,“中国制造要从大到强,必须更加严格地要求自己,坚持做到每个细节零缺陷,包括我们的基础材料工业生产。”
一周、两周,一个月、两个月……在杨军和花白的鬓角和熬红的眼角里,时间悄悄流逝。
特殊钢生产环环相扣,每道工序、每个环节都要做到万无一失,否则一根管子的报废往往由于不经意的粗心大意造成连锁的经济损失。历经5个多月的艰苦攻关,杨军和带领技术人员反复细致地切剖管材进行研究分析。
一次次失败,又一次次重来,经历了希望与绝望之间的无数次轮回碾压,杨军和带领的生产技术团队终于迎来转折性突破——发现管内壁沿壁厚方向0.15毫米区域内,有碳化物富集。
捕捉到这一特殊现象,杨军和大胆地将管材内壁出现细晶层问题,定性为热处理过程增碳引起,从而科学认定内壁晶粒和基体晶粒不一致的根源,就在于内壁渗碳,造成了内质晶粒度不均。
自此,杨军和才舒缓了一下自己高度紧张的神经,针对高温合金管内壁渗碳问题,再接再厉、顺藤摸瓜地分析机理、查找渗碳原因,同时采取针对性的工艺技术改进。通过反复的生产试验,重庆钢研公司攻关组彻底解决了管材内壁细晶层这个世界性的航空管技术难题,得到了国防科工局和权威科研院所等各方盛赞。
05
杨军和常说:“创新不是什么高大上的东西,就是靠我们动手动脑,一天天干出来的。”在我国的航空事业尖端技术中,重庆钢研公司自主研发生产的高温合金管所占的规模数量,好比是大海中一朵小小的浪花,但其质量的稳定性在国内同类型金属材料中一直保持了领先水平。
杨军和创新工作室以“胶木矫直辊”取代传统“钢制矫直辊”,解决了航空管高表面矫直痕问题;开发的“去酯专利”技术,解决了困扰航空用户多年的小口径细长不锈管晶间腐蚀问题;开发的“20A航空用管防锈技术”,解决了航空用户需求难题;开发的小口径精密高温合金无缝管制备技术,取得了在国内具有较大影响力的研究成果,保障了新机研发,为我国航空管技术领域的进步和发展填补了多项空白。
在重庆钢研公司技术人员的共同努力下,其自主研发的精品材料已经广泛应用于长征系列运载火箭、嫦娥月球探测器、东风系列导弹、第四代战机、轻型高机动作战车辆等方面;自主成功研制长江系列航空发动机用高温合金矩型管新产品,解决了国产某大型飞机关键部位用材的进口替代难题;同时配合航天一院完成多次质量筛查,为长征五号遥三火箭的成功发射提供了技术支撑……
5月3日,重庆钢铁研究所有限公司技术带头人杨军和在航空管生产线上查看管材出品质量
作为工业皇冠上的明珠材料,高温合金材料是特钢领域中最为高端的产品之一。未来,随着我国国防军工航空航天等领域高端需求快速增长,高温合金面临着巨大的需求增长 空间和进口替代空间,而这种市场空间还将随着未来全球高端工业发展继续提升。
摆在杨军和及他的航空管技术创新团队面前的,仍然是一条充满荆棘的探索之路。我们祝福重庆钢研公司,祝福杨军和及他的创新工作室,在艰难的科研生产道路上,脚步越走越坚定,道路越走越宽阔。