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突破鈦合金粉末冶金關鍵技術的“幕后英雄”

2018年07月10日 15:40  來源:中國科學報  人氣:2977

  ——記中科院“新時代科技報國”優秀共產黨員徐磊

  嚴謹求實、兢兢業業、勇于創新……這是中國科學院金屬研究所研究員徐磊的真實寫照。

  徐磊不僅是一線崗位的科研人員,還是一名優秀的共產黨員,帶領團隊突破多項技術瓶頸,主持完成了多項科研攻關任務,在鈦合金粉末冶金研究領域作出了一系列原創性成果。

  日前,徐磊榮獲中科院“新時代科技報國”優秀共產黨員榮譽稱號。

  堅定黨員理想信念

  作為一名共產黨員,徐磊時刻以黨員的標準嚴格要求自己,在政治理論學習、科技攻關、聯系群眾和遵紀守法等方面都很好地發揮了共產黨員的先鋒模范作用,以飽滿的工作熱情、扎實的工作作風、優異的工作成績,在廣大職工當中口碑良好。

  徐磊告訴《中國科學報》記者:“去年我參加了中科院沈陽分院在革命圣地井岡山組織的青年干部培訓班后,更加堅定了我做合格共產黨員的理想和信念。”在與同事相處時,徐磊總是以“與人為善”的心態對待每一個人,把黨組織的溫暖通過自己傳輸給團隊中的每位同事。他總說:“每一個人背后都是一個幸福的家庭,個人思想進步了、態度積極了,背后的家庭才能穩定和幸福。”在參加組織活動時,徐磊始終積極主動,不計得失,讓“黨員”這一光榮稱號在自己身上閃耀發光。

  助力“長五”成功首飛

  徐磊長期從事鈦合金粉末冶金合金研制和近凈成形產品的研發工作,在日常工作中他重視發揮黨員先鋒模范作用,通過不懈努力成功突破粉末冶金氫泵葉輪關鍵技術,為“長五”成功首飛作出重要貢獻。

  Ti-5Al-2.5Sn ELI氫泵葉輪,是我國在研的探月工程二期和未來空間站和登月計劃所必需的大推力運載火箭用液氫液氧發動機燃料增壓的關鍵部件。“鑄造葉輪因含鑄造缺陷,高速運轉時事故頻發,粉末冶金近凈成形技術(國外又稱作粉末鑄造,是精密鑄造的升級版)因此成為發展趨勢,并已在美歐獲得應用。”徐磊告訴記者,“在我國該技術此前為空白,嚴重制約了我國航天工程型號的研制進展。”

  2009年4月,粉末葉輪國家重大項目正式立項,金屬所在競爭中因技術方案優勢勝出。徐磊作為近凈成形技術負責人,從2009年起針對粉末葉輪研制任務,攻克了三項關鍵技術。

  徐磊解釋,首先,我們通過提高原料粉末潔凈度和優化不同尺寸粉末匹配,獲得了優異的力學性能,為確保葉輪性能可靠性奠定了堅實的材料性能基礎。隨后,我們通過研究鈦合金粉末熱等靜壓致密化機理,發展了近凈成形構件精確尺寸預測與控制技術,使葉形尺寸一致性從偏差大于20%提高到小于5%,首次達到應用要求的技術指標。最后,我們在產品的試制、工藝固化穩定、小批量生產的過程中不斷研制、改進完善、優化設計最終建立了一整套粉末預處理與近凈成形裝置,研發了相關技術,首次形成了氫泵葉輪制造的研發與小批量生產能力。

  2016年11月3日,隨著“長征五號”的完美首飛,金屬所提供的葉輪產品成為我國首件通過火箭發動機飛行考核的鈦合金粉末冶金轉動件,標志我國全面突破了粉末冶金氫泵葉輪的關鍵技術。該技術還將用于后續空間站和登月計劃所需的更大推力發動機,應用前景廣闊。

  “今后十年時間中,我們還將會有很多機會承接更多的大運載專項關鍵部件的研制任務,通過歷練也將在國內競爭中更具技術優勢。”徐磊說。

  2017年4月,經中央批準,人力資源社會保障部、工業和信息化部、國防科工局、國資委、中央軍委政治工作部決定,授予全國40家單位“長征五號運載火箭首次飛行任務突出貢獻單位”榮譽稱號,授予全國259名同志“長征五號運載火箭首次飛行任務突出貢獻者”榮譽稱號。

  其中,金屬所輕質高強合金部件研制團隊獲“長征五號運載火箭首次飛行任務突出貢獻單位”榮譽稱號,成為中科院唯一獲此榮譽單位,徐磊獲“長征五號運載火箭首次飛行任務突出貢獻者”榮譽稱號。

  作為我國航天領域首件應用的鈦合金粉末冶金轉動件,徐磊負責的氫泵葉輪的成功研制,標志著金屬所拓展了鈦合金粉末冶金學科方向,并在國內占據絕對優勢地位,為該技術在其他行業推廣應用和人才培養提供了良好條件。

  推廣粉末成形技術

  在徐磊領導的科研團隊里,成員70%以上都是黨員,且團隊中有博士學位的事業編制人員均為黨員,是一支名副其實的以黨員為骨干引領的科研團隊。

  徐磊在工作中時常教育團隊中的黨員:“要有吃苦在先、享樂在后的精神,要比普通群眾多出份力,用重大成果產出助力國家科技事業更好、更快發展。”

  在徐磊的領導下,該團隊先后承擔國家部委的多項重大研究項目。“十二五”期間,團隊通過不斷技術攻關,具備了良好的Ti-Al系金屬間化合物研制基礎,并突破了一系列關于脆性材料粉末成形關鍵技術。團隊完成了粉末冶金Ti2AlNb低壓渦輪導向器組件的研制,攻克了精確尺寸控制、性能一致性控制等工藝難題,交付低壓渦輪導向器組件數套。團隊在世界上首次將該技術應用于航空發動機。

  2015年,徐磊團隊開始研制我國新一代運載火箭渦輪泵單元的關鍵部件,包括葉輪等十幾種產品,配套型號多種,材料品種包括鈦合金和高溫合金。此外,徐磊團隊還自主研發了鈦合金粉末冶金近凈成形技術,并開發了相關專用設備,建成了鈦合金粉末冶金復雜構件產品研發和小批量生產平臺,是國內率先實現鈦合金粉末冶金熱等靜壓技術工程應用的單位之一。

  金屬所以徐磊為首的研制團隊已經成為我國航天發動機粉末冶金成套產品的唯一研制團隊,該團隊還在民用領域進行新的探索。

  徐磊告訴記者:“2014年前后,我們團隊與美國通用汽車公司合作過一個項目——粉末冶金鈦鋁合金汽車連軸桿,還與空客公司合作完成了精益粉末和絲材的增材制造項目。”

  目前,國內粉末冶金技術發展剛剛起步,用戶和設計單位逐漸認識到這種新工藝的特點和優點。徐磊還指出:“當前,粉末冶金近凈成形技術發展的瓶頸是缺乏系統專業的模具設計和致密化模擬預測團隊,對精確尺寸的預測往往依靠經驗,造成效率相對低下,成本較高。整體來看,因技術有良好的推廣應用前景,這些難點和技術瓶頸都有望在未來得到突破。”

(完)
 
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