——訪中國工程院院士趙振業(yè)
“30多年的改革開放成就了中國材料大國和機(jī)械制造大國，抗疲勞制造、熱處理與表層改性技術(shù)可能成就中國一個關(guān)鍵構(gòu)件制造強(qiáng)國、材料強(qiáng)國和高端機(jī)械裝備制造強(qiáng)國。”
7月18日，在第11次全國熱處理大會開幕式上，剛剛卸任理事長的中國工程院院士、全國熱處理學(xué)會第九屆理事會理事長趙振業(yè)，作了題為“落實(shí)路線圖，實(shí)踐中國夢”的熱情洋溢的講話。利用會議間隙，趙振業(yè)院士接受了科技日報記者的采訪。
不淘汰“成形”制造中國就不可能成為機(jī)械制造強(qiáng)國
已經(jīng)78歲高齡的趙振業(yè)精神矍鑠，思路清晰，提到熱處理與表層改性，他飽含激情地說：“材料強(qiáng)國和機(jī)械制造強(qiáng)國是中國夢的重要組成部分，中國已經(jīng)走到了關(guān)系命運(yùn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，亟待探索一條強(qiáng)國之道，升級中轉(zhuǎn)型之術(shù)。”他介紹，世界機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了三代：“成形”制造、表面完整性制造和抗疲勞制造。表面完整性制造成就了美國和西方發(fā)達(dá)國家關(guān)鍵構(gòu)件制造強(qiáng)國和高端機(jī)械裝備制造的壟斷地位。中國長期滯留于“成形”制造，導(dǎo)致先進(jìn)材料不敷應(yīng)用和關(guān)鍵構(gòu)件壽命短、可靠性差、結(jié)構(gòu)重等三大問題，累及中國機(jī)械制造業(yè)如今不能升級轉(zhuǎn)型�？蛊谥圃焓切乱淮冗M(jìn)技術(shù)，中國的一項(xiàng)創(chuàng)新。
趙振業(yè)介紹，機(jī)械制造是工業(yè)化的基礎(chǔ)和支柱,高端機(jī)械裝備是機(jī)械制造業(yè)的領(lǐng)跑者，飽含諸多科學(xué)前沿和高技術(shù)的傳承，處于產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈的高端，占據(jù)制造業(yè)的核心地位。抗疲勞制造是到達(dá)高端機(jī)械裝備制造的必由之路。
趙老說，大量災(zāi)難性事故表明，關(guān)鍵構(gòu)件經(jīng)常是機(jī)械裝備失效的元兇。如主軸承失效引起發(fā)動機(jī)毀壞，造成機(jī)毀人亡；對接螺栓失效釀成飛機(jī)空中解體、列車出軌、塔吊突然倒塌等等�？梢姡P(guān)鍵構(gòu)件決定了機(jī)械裝備的主要功能，體現(xiàn)了機(jī)械裝備的壽命、可靠性與經(jīng)濟(jì)可承受性，是機(jī)械制造的核心，高端機(jī)械裝備發(fā)達(dá)國家無不是關(guān)鍵構(gòu)件制造強(qiáng)國。但是，中國的關(guān)鍵構(gòu)件卻存在壽命短、可靠性差和結(jié)構(gòu)重量高等三大問題。所謂關(guān)鍵構(gòu)件，指的是轉(zhuǎn)動構(gòu)件葉片、盤輪、軸；傳動構(gòu)件齒輪、軸承；主承力構(gòu)件飛機(jī)起落架、對接螺栓等。
趙振業(yè)說，關(guān)鍵構(gòu)件都在極端的動態(tài)下服役，主要失效模式是疲勞，經(jīng)常提前疲勞失效，而且90%以上的疲勞失效源自“成形”制造。毫不夸張地說，不解決關(guān)鍵構(gòu)件的“三大問題”，不淘汰“成形”制造中國就不可能躋身高端機(jī)械裝備制造，更不可能成為機(jī)械制造強(qiáng)國。所以，中國機(jī)械制造亟待厘清什么是核心技術(shù)，創(chuàng)新什么，從何處入手和如何實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。答案是肯定的：從長壽命關(guān)鍵構(gòu)件入手，創(chuàng)新抗疲勞制造技術(shù)。熱處理與表層改性是抗疲勞制造的核心技術(shù)高端機(jī)械裝備制造的關(guān)鍵技術(shù)，賦予先進(jìn)材料極限性能，賦予關(guān)鍵構(gòu)件極限服役性能。
機(jī)械制造的“內(nèi)科學(xué)”賦予先進(jìn)材料和關(guān)鍵構(gòu)件性能
由趙振業(yè)主持的科研團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)新并建立以熱處理與表層改性為核心的抗疲勞制造技術(shù)體系后，某先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)起落架疲勞壽命一舉達(dá)到5000飛行小時仍未失效，增加載荷30%繼續(xù)試驗(yàn)至6000飛行小時仍未失效，達(dá)到并超過了美國F-15、F-16戰(zhàn)機(jī)起落架5000飛行小時世界Z高規(guī)定壽命，自1991年服役至今無一故障。
趙振業(yè)說，熱處理與表層改性既是理論性很強(qiáng)的科學(xué)，又是實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)。一直是“材料科學(xué)與工程”和“機(jī)械制造工程”兩大學(xué)科的前沿，是發(fā)達(dá)國家研究的熱點(diǎn)。美、德、日等發(fā)達(dá)國家都有專門的技術(shù)發(fā)展路線圖，以不斷創(chuàng)新技術(shù)，提升產(chǎn)業(yè)水平，確保其關(guān)鍵構(gòu)件的領(lǐng)先水平，先進(jìn)材料和高端機(jī)械裝備的壟斷地位。熱處理與表層改性屬于國家核心技術(shù)，是材料強(qiáng)國和機(jī)械制造強(qiáng)國的根本出路和升級轉(zhuǎn)型的需求。
趙振業(yè)強(qiáng)調(diào)，與制坯、切削等其它技術(shù)不同，熱處理與表層改性是機(jī)械制造的“內(nèi)科學(xué)”，賦予先進(jìn)材料和關(guān)鍵構(gòu)件的是性能，既不顯山，也不露水。因而，盡管它們在關(guān)鍵構(gòu)件和機(jī)械裝備的經(jīng)濟(jì)可承受性價值鏈中高出其它技術(shù)很多倍，但卻不被認(rèn)識；盡管賦予了材料極限性能、賦予了關(guān)鍵構(gòu)件極限服役性能，但卻被邊緣化、附屬化，被排斥在國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)之外，得不到重點(diǎn)研究支持。必須認(rèn)識，引進(jìn)、仿制成就了中國機(jī)械制造大國和材料大國，但不能成就中國機(jī)械制造強(qiáng)國和材料強(qiáng)國。認(rèn)識不足誤事，形而上學(xué)、急功近利誤國。
正是基于此情，趙振業(yè)于2011年提出并領(lǐng)導(dǎo)全國熱處理學(xué)會組織8位院士、300多位專家研討，于2014年初向國家有關(guān)部門提交了《中國熱處理與表層改性技術(shù)路線圖》。聚焦13個關(guān)鍵領(lǐng)域和人才隊(duì)伍，以打造“精密—高效—經(jīng)濟(jì)—清潔—產(chǎn)業(yè)”中國特色熱處理與表層改性技術(shù)，用10—15年時間達(dá)到和超過國外先進(jìn)水平，快速實(shí)現(xiàn)先進(jìn)材料和長壽命關(guān)鍵構(gòu)件。聚焦發(fā)動機(jī)、變速箱“瓶頸”，推動高端機(jī)械制造和先進(jìn)材料升級轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新發(fā)展。（中國科技網(wǎng)-科技日報）
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