2020年6月(yue)30日，《光(guang)明(ming)日報》頭版“光明訪名家?聚焦給總書記寫信(xin)的25位科(ke)技工作者”專欄報道對大型(xing)金屬構(gou)件增材(cai)制(zhi)造國家(jia)工(gong)程實驗室(shi)主任、中國工(gong)程院院士、北京航空(kong)航天(tian)大學(xue)教授王華(hua)明的(de)專訪：永(yong)遠(yuan)瞄準國家重大需求(qiu)和(he)科技(ji)發(fa)展方向。
“希望全國科技(ji)(ji)工作(zuo)者弘揚優良(liang)傳統，堅(jian)定創新(xin)自(zi)信，著力攻克(ke)關鍵核心(xin)技(ji)(ji)術，促進(jin)產學(xue)研深度(du)融(rong)合，勇于攀(pan)登科技(ji)(ji)高峰。”習近平(ping)總(zong)書(shu)記(ji)的囑托讓王華明更加(jia)堅(jian)定(ding)了信心。作(zuo)為給總(zong)書(shu)記(ji)寫信的25位科技工作者(zhe)之一(yi)，王華明帶領團隊二十年(nian)如一(yi)日(ri)科研(yan)攻(gong)關，瞄準國家重大(da)裝備發展需求和材料(liao)制(zhi)造學科發展方向，深(shen)鉆細研(yan)、后來居上，使我國成為全球唯一(yi)掌(zhang)握高性(xing)能大(da)型關鍵金(jin)屬構件激光增(zeng)材制(zhi)造技術并實(shi)現(xian)應用的國家。
鈦合(he)金(jin)(jin)等高(gao)性能(neng)大(da)型關(guan)鍵金(jin)(jin)屬構(gou)件制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)技術，是航空航天等高(gao)端重大(da)裝備制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)業的基礎和核心技術。采(cai)(cai)用(yong)傳(chuan)統鑄(zhu)鍛(duan)技術制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)，不僅需要配(pei)套齊全的材料冶(ye)金(jin)(jin)和鑄(zhu)鍛(duan)成(cheng)形等重工業基礎設施，制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)周(zhou)期長(chang)、成(cheng)本高(gao)，而且(qie)受鑄(zhu)錠冶(ye)金(jin)(jin)和鍛(duan)造(zao)成(cheng)形的原理性制(zhi)(zhi)(zhi)約(yue)，大(da)型關(guan)鍵金(jin)(jin)屬構(gou)件制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)能(neng)力和材料性能(neng)水平，幾乎逼(bi)近了天花(hua)板。例如采(cai)(cai)用(yong)當(dang)今世界最(zui)大(da)的8萬噸鍛造(zao)機(ji)鍛造(zao)鈦合金(jin)零件，其最大尺(chi)寸也不超(chao)過5平(ping)方(fang)米。如何(he)突破高性(xing)能復雜合金(jin)大(da)型關(guan)鍵構件幾(ji)何(he)尺(chi)寸(cun)和材料性(xing)能的天花(hua)板，是公認的世(shi)界性(xing)難題。
2000年，王(wang)華明(ming)和科研團隊進入該領域，另辟蹊徑攻關鈦合金(jin)、超高(gao)強度鋼等高(gao)性能金(jin)屬大型(xing)關鍵(jian)構件(jian)激(ji)光增材(cai)制造(zao)技術(shu)，也就(jiu)是通常所說的(de)“金屬3D打印”技(ji)術。這種方法通過(guo)計算機(ji)控制(zhi)，用激光(guang)將合金粉末熔(rong)化，并跟隨激光(guang)有(you)規則地(di)逐點逐線逐層游走移(yi)動，“像蓋房子一樣”逐層堆積(ji)，直接“生長”出(chu)大型(xing)金屬構(gou)件。增材制造過程(cheng)中激光瞬間將金屬熔融，隨后快速(su)冷卻凝(ning)固(gu)結晶(jing)，這樣一(yi)層一(yi)層地熔化凝(ning)固(gu)堆(dui)積，就能(neng)打印出(chu)質地致密、晶(jing)體(ti)細(xi)小(xiao)、成分均勻的(de)大型(xing)金屬構(gou)件。性能(neng)高、成本(ben)低(di)、周(zhou)期短是團隊追求的(de)目標。
起(qi)初，團隊只有王(wang)華明和張凌(ling)云，后來又有6名研(yan)究生陸續(xu)加(jia)入(ru)并成長為團隊核心骨干。2003年加入(ru)團隊的(de)張述泉回(hui)憶(yi)：“那時候做出一個A4紙大小的次承力構(gou)件(jian)，我們都高興得不得了。”但高(gao)性能(neng)大(da)型關鍵金(jin)屬結構件(jian)要求得更高(gao)：零件(jian)尺寸(cun)越大(da)，內部熱應力越高(gao)，打印過程(cheng)越容易變形或開裂(lie)；凝固結晶及冷卻(que)過程(cheng)控(kong)制不好會(hui)導致冶(ye)金(jin)缺陷。面對(dui)世(shi)界性難題，團隊開展了一(yi)次次攻關。
實驗一開始，20多天不能(neng)停，24小時都要有人盯著。針(zhen)對某飛機(ji)大型鈦合金關鍵構件的需(xu)求，團(tuan)隊(dui)產學(xue)研緊密結合奮戰3年多。工藝難度極大(da)，要(yao)求嚴格，最后(hou)好不容(rong)易花(hua)了10多(duo)天(tian)打(da)印(yin)出來(lai)，但(dan)零件內(nei)應力太高忽然開(kai)裂，只能(neng)尋找原(yuan)因從頭再來(lai)……顛覆性的成果絕非一蹴(cu)而就，王華明(ming)說：“解決重大問題(ti)不(bu)是靠一天兩(liang)天，不(bu)能(neng)想著報獎、發論(lun)文，必須靜下心來，刻(ke)苦鉆研。”
做“頂(ding)天立地”的(de)(de)學問，懷赤子之心(xin)、無私奉獻的(de)(de)信念精神(shen)，專注忘我、集中力量、各盡其能(neng)，小小的(de)(de)團隊(dui)迸發出巨大(da)的(de)(de)能(neng)量。張凌云申報(bao)國(guo)家獎(jiang)主動要求(qiu)不署名；張述泉全身心(xin)投入核心(xin)關鍵技(ji)術突破，把博(bo)士論文(wen)答辯(bian)時間推遲了近5年；另一(yi)位團隊(dui)成員劉(liu)棟多次(ci)以“沒(mei)有時間、以后再說吧(ba)”為由(you)推辭人才頭銜和(he)職稱申(shen)報(bao)……類似(si)的例子團隊里每個人(ren)都可以講出(chu)一(yi)大(da)堆。外面的企業高(gao)薪挖人(ren)，大(da)家(jia)也不為所動(dong)。
作為團隊(dui)帶頭人，王華明說，選擇研(yan)究(jiu)方向，既要“先進”，要瞄準和(he)洞悉世界科(ke)技發展方向；更(geng)要“有用”，要(yao)服務國(guo)家重大需求，作出(chu)實際貢獻。20多年來，王華明多次(ci)承擔國(guo)家重大(da)項(xiang)目和攻關任務，每一次(ci)攻關的(de)(de)成果(guo)都應用于(yu)國(guo)家重大(da)裝備研(yan)制生產，現實(shi)的(de)(de)緊迫需(xu)求讓團隊一次(ci)次(ci)實(shi)現突破，走出了一條產學研(yan)結合的(de)(de)自主創新之路。“我們(men)的(de)自主創新(xin)道路，最大優勢就是(shi)我國社會主義制度能(neng)夠(gou)集(ji)中力量辦大事。這是(shi)我們(men)成(cheng)就事業的(de)重要法寶(bao)。”王華明深有感觸。
“總(zong)書記的殷(yin)切希望(wang)，更(geng)使我(wo)清晰地(di)認識到(dao)作(zuo)為一名新時代(dai)科技工作(zuo)者所肩負的責任和(he)使命。制造業是強國之基，在(zai)今后的工作(zuo)過程(cheng)中，我(wo)們要更(geng)加緊密(mi)地(di)瞄準航空航天等重大裝備的戰略需求，取得(de)創新性(xing)引領性(xing)的新突破。”王華(hua)明說(shuo)。
如今，高性能大(da)型(xing)關鍵金(jin)屬(shu)構件激光增(zeng)材制造技術(shu)成果在我國重大(da)裝備上(shang)(shang)的工程應用已(yi)呈(cheng)遍地(di)開花之(zhi)勢。王華明團隊在不斷創新突破的路上(shang)(shang)已(yi)經(jing)走了很(hen)遠(yuan)，但他對團隊的要求一直沒變：“永遠(yuan)瞄(miao)準(zhun)國家重大需求和科(ke)技發展(zhan)方向，產學研緊密結合(he)，做出實(shi)實(shi)在在的(de)有用成(cheng)果。”
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