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        2023

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        【LY轉載】“鋼鐵”院士張福成

        作者:


        如何挺起民族鋼鐵的“脊梁”,讓“國之重器”不再受制于人?華北理工大學校長張福成教授為之奮斗了四十年。

          “鋼鐵”院士誓攀高峰

          ——訪中國工程院院士、華北理工大學校長張福成

          鋼鐵,大國“筋骨”。

          如何挺起民族鋼鐵的“脊梁”,讓“國之重器”不再受制于人?華北理工大學校長張福成教授為之奮斗了四十年。

          高錳鋼轍叉與高碳鋼鋼軌焊接材料和異質焊接技術,系列納米貝氏體新鋼種和熱加工技術……張福成教授帶領團隊攻克了一個又一個科技難題,也因此被中國工程院增選為化工、冶金與材料工程學部院士。

          這位“鋼鐵”院士是怎樣煉成的?他的“晉級之路”又經歷了哪些甘苦與抉擇?

         

         

          2022年11月30日,張福成正在實驗室進行鋼鐵材料樣品成分分析測試。華北理工大學供圖

          “科研如登山,要有險中蹚路的勁兒”

          記者:工程院院士是我國工程科技領域的最高榮譽稱號。能和我們分享一下,您得知自己成為院士時的心情和感受嗎?

          張福成:這次能夠當選是對我過去工作的肯定。不過科研是團隊作戰,而非一個人的功勞,能當選為院士,成果是大家的,而不是我個人的。

          記者:眾所周知,您是鋼鐵材料領域的專家,為我國鐵路發展解決了很多“卡脖子”技術難題。那么,您是怎么跟這個專業結緣的?

          張福成:這還得從讀大學說起。1982年9月,我從吉林省蛟河市一所偏遠山區農村中學畢業后,被燕山大學的前身——東北重型機械學院金屬材料專業錄取。在大學的專業課上,我了解到,全世界每年因磨損就消耗掉200萬噸以上的奧氏體錳鋼,從那時起我就有了在金屬材料領域有所作為的想法,但真正開始我的耐磨材料科研工作,還是在讀研期間。

          記者:金屬材料特別是這種耐磨材料,在當時算是熱門專業嗎?

          張福成:不光不是熱門,還算是冷門專業,一方面耐磨材料研究要終日在粉塵和高溫的惡劣環境中工作,另一方面這個專業畢業后只能到輔助部門工作。當時很少有同學選擇這個研究方向,而我當時覺得,行行出狀元,只要國家發展需要,就不應計較個人的得失。所以,我博士的研究方向,仍選擇了耐磨材料。

          記者:這個專業真的很苦嗎?

          張福成:可以這么說,從1988年到1998年,我幾乎每天都工作在石英石粉塵的環境中,一天經常是10多個小時的磨損試驗。當然,搞科研就要做好吃苦受累的準備,否則肯定會一事無成。

          記者:這也是您成功的“秘訣”?

          張福成:我認為,成功沒有“秘訣”,科研路上也沒有捷徑。很多時候,科研成功取決于關鍵節點的執著堅持。比如,為了攻克高錳鋼轍叉和高碳鋼鋼軌的焊接難題,我查閱了大量的國內外最新焊接技術資料,做了上百次等離子焊接、鑄焊、氬弧焊等試驗,僅試驗用過的各種材料就有幾噸。

          記者:從您不到40歲就獲得國家科技進步二等獎,到兩次獲得國家技術發明二等獎,再到今年您當選院士,是什么支撐您不斷進步的呢?

          張福成:我喜歡登山,科研如登山,要有險中蹚路的勁兒,雖然登山過程可能很艱難,會遇到這樣那樣的問題,但每一個腳印都有它的意義。

         

         

          2022年11月30日,張福成教授(右一)指導團隊青年教師和博士生開展科研工作。華北理工大學供圖

          “國家需要,就是我們的研究方向。”

          記者:2005年,您主持研發的難焊高錳鋼轍叉與高碳鋼鋼軌焊接材料和異質焊接技術在中鐵山橋等企業產業化,實現了我國全線無縫鐵路的技術超越。當時,這個研究課題是如何確定的?

          張福成:當時,我國正在發展高速鐵路??墒?,鐵路要提速,鋼軌和轍叉的接縫問題是一大安全隱患,但前者是高碳鋼,后者是高錳鋼,想把它們無縫連接,難度就像“把木頭焊在鋼管上”。那時只有奧地利和法國擁有這項焊接技術,他們得知中國鐵路想提速,就開出了高價入門費,相當于把我們企業的利潤全給拿走了。所以,山海關橋梁廠(即今“中鐵山橋集團有限公司”)找到了我。

          記者:聽說,當時沒人敢接這個項目。您接這個“燙手山芋”的時候,是怎么想的?

          張福成:我從沒想過搞砸了怎么辦,就想著怎么把它搞成,為中國人爭口氣,但接了后,確實也遇到了困難。高碳鋼焊接要求慢冷,否則會變脆易斷;高錳鋼焊接則要求快冷,不然韌性就會變差。嘗試了好幾種焊接方法都沒成功。后來,我設計發明了一種梯度過渡焊接材料。焊接時,先將新材料與高碳鋼鋼軌焊在一起,然后留足長度、截去多余部分,加熱到高溫緩慢冷卻后再與高錳鋼轍叉焊接,并快速冷卻,最終產品順利過關。

          記者:后來您又發明了系列納米貝氏體新鋼種和熱加工技術,制造出我國第二代貝氏體軸承,您是如何帶領團隊攻克這一難題的?

          張福成:攻堅克難,是科研人員的職業性格。軸承被看作工業制造的核心部件。中國是鋼鐵大國也是軸承制造大國,但高端軸承仍然被世界工業強國所壟斷。我們團隊在國際上率先發明了滲碳和高碳納米無碳化物貝氏體軸承鋼及其熱處理技術,成果批量應用在大功率風電和軋機等苛刻重載環境,且使用壽命大幅提高。

          記者:2018年10月,被譽為“21世紀第八大奇跡”的港珠澳大橋正式通車。聽說,這項舉世矚目的超級工程背后,也凝聚著您和科研團隊的智慧和汗水?

          張福成:我們團隊王青峰教授主要是針對當地高溫、高濕、高鹽的嚴酷海域氣候特點,將耐候鋼應用于索塔錨固箱的焊接制造,實現了焊接冶金質量、接頭力學性能與耐腐蝕性能綜合控制,保證關鍵構件120年不腐蝕,提升橋梁的安全性。

          記者:您的科研創新都是在解決“卡脖子”難題,未來的研究方向是什么?

          張福成:國家需要,就是我們的研究方向。只要是有利于國家安全發展和人民美好生活,具有科研價值、工程價值和社會價值的研究方向,都值得嘗試??萍脊ぷ髡叨紤摷纫闇蕦W科前沿,又要解決實際問題,為國家和地方經濟社會發展貢獻自己的力量。

          “當選院士意味著更大的責任和更高的標準”

          記者:未來,您如何充分發揮院士作用,為河北省高質量發展提供“原動力”?

          張福成:當選院士意味著更大的責任和更高的標準。站在新的歷史起點,早日實現鋼鐵行業碳達峰、碳中和目標,高校角色不可缺席。我所在的華北理工大學因礦冶而生、依鋼鐵前行,我們在全省率先啟動了河北省鋼鐵實驗室籌建工作。

          記者:河北省鋼鐵實驗室在人才培養以及科技創新等方面要達成什么樣的目標?

          張福成:河北省鋼鐵實驗室旨在建成國家重點實驗室,以創新研究、服務產業、支撐政府決策為導向,發揮河北省鋼鐵政產學研用的區位優勢,集聚和培養高水平創新型科研人才隊伍,并堅持“開放、流動、競爭、協同”的原則,建立市場化的運作機制、科學的創新組織模式、靈活的用人機制和薪酬制度、高效的成果轉化機制,成為在創新投資、引人用人、薪酬激勵、業務發展等方面享有充分決策自主權的產業技術創新組織。

          記者:聽著都讓人振奮。目前,鋼鐵實驗室進展情況如何?

          張福成:實驗室采取“3+N+N”模式組建,結合鋼鐵行業戰略需求,已取得多項國家級與省部級重大創新成果,啟動實施11項重大科技創新項目。同時,實驗室組建了七支由院士領銜的創新團隊,開展關鍵共性技術、前沿引領技術、現代工程技術、顛覆性技術創新研究,以打通基礎研究-技術開發-工程轉化-產品應用的完整創新鏈條。

          記者:華北理工大學冶金工程學科是河北省唯一具有本碩博多層次培養能力的冶金工程學科,您又是這一領域的專家,未來在學科建設和科技創新上有哪些規劃?

          張福成:我們將主要瞄準鋼鐵領域前沿基礎科研問題、鋼鐵行業國家重大戰略需求的關鍵共性技術,優化學科研究方向,凝聚先進鋼鐵材料制造與加工、綠色低碳智能冶金等創新研究團隊力量,開展零碳排鋼鐵行業“卡脖子”關鍵核心技術研究,力爭在高水平論文、高水平工程轉化、國家級獎勵等方面取得新突破。(河北日報記者陳華、王敬照)

          來源:河北日報

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