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中国军工可用等离子喷涂技术修复坦克磨损零件
发布时间:2021-03-11 05:51    文章作者:银河总站

  (背景连接)装备再制造工程是以废旧装备性能实现跨越式提升为目标,以先进技术和产业化生产为手段,修复、改造废旧装备的工程活动。装甲兵工程学院经过长期探索和建设,在我国首家发展了较为完善的装备再制造学科体系。2003年,《机械装备自修复与再制造》被列入国家2020年中长期科技发展规划中。同年,全国第一个国家级“装备再制造技术国防科技重点实验室”在该院落成。

  近日,笔者在装备再制造技术国防科技重点实验室,亲身感受到了由中国工程院院士徐滨士教授引领发展再制造技术,为我军装备维修带来的神奇变化。

  “小作坊”白手起家,振动电弧焊设备让趴窝的坦克重返训练场,使我军维修工程技术应运而生,实现了从无到有的新突破

  早在上世纪五十年代,还是教员的徐滨士在下部队调查时发现,许多局部磨损的坦克零部件不能修复,整机报废,浪费很大。有些坦克常常因为零件出现严重磨损没钱修复而趴窝,影响了正常训练和战备任务的完成。目睹部队的困难,他决心在此有所突破。

  当时,由于条件局限,既无经费又无场所,实验研究只能在一间堆放工具的小房子内进行,十分简陋。在这间被称作“小作坊”的实验室里,他和战友们经过100多个日日夜夜的苦干,在国内首次研制成功了振动电弧焊设备,摸索出了新工艺,解决了薄壁零件修复的难题,突破了部分坦克薄壁零件不能修复的禁区。

  创新的成功更加激发了课题组的科研热情。此后,他们又提出了采用等离子喷涂技术修复坦克磨损零件,以提高零件耐磨性的设想。经过近百次的实验,成功的研制出等离子喷涂修复坦克零件的设备和技术。

  20世纪80年代中期,在院党委的支持下,他们综合集成维修工程、材料工程和机械工程等学科,建起了我国第一个表面工程研究所,在国内率先开发出电刷镀一系列关键技术, 1985年获国家科技进步一等奖。1991年,经上级批准成立了“全军装备维修表面工程研究中心”。

  半个世纪过去了,从当年的“小作坊”到今天的发展,我军装备维修事业实现了3次质的飞跃。

  “百宝箱”一应俱全,表面工程技术开始投入陆海空天,在全军维修战场屡建奇功,使我军装备维修实现了跨越式的新发展

  针对我军装备维修的需求,他们跟踪国际维修理论的发展,论证了维修工程的内涵、学科体系,开展了装备维修工程的研究,研发了维修关键技术,深入部队解决了装备薄壁零件维修等多项重大修复难题。

  在装备再制造技术国防科技重点实验室,笔者见到一个被称为“百宝箱”的战场应急维修工具箱。里面的工具精小细致,但神奇无比。无电焊笔,可以在没电的情况下用打火机点燃后照常工作;电子装备快速喷枪,在电子装备不拆卸、不停机的情况下快速清洗。

  为了让成果服务于部队战斗力,他们把研究的技术和设备浓缩在一个起,研制出重量轻、方便快捷、检测维修集一体的“战场应急维修工具箱”,让再制造技术直通战场,发挥其巨大的神奇威力,取得令人惊叹的成效:

  ---波涛汹涌的南海之滨,长期服役的战舰钢结构出现腐蚀。他们利用自行研制的电弧喷涂防腐新材料进行处理,使南海地区高温、高湿、高盐雾环境下的钢结构防腐年限从原来的4至5年延长到15年以上;

  ---某新型战机,发动机叶片出现损坏,每修复一次需要50万元,采用他们首创的纳米电刷镀技术,仅用几个小时就将叶片修复如新,所需费用仅是原品的百分之一;

  ---茫茫川藏线上,恶劣的自然环境,常常使装备的新车发动机不到年限就濒临报废。经过拆卸、清洗、再制造技术处理,很快焕发生机,寿命超过新品,费用仅为新品的一半。

  “点金棒”点石成金,纳米技术的有机融合,助推再制造工程技术迅猛发展,让我军装备维修实现了新飞跃

  南国某海域,正在正在进行抢滩演练的我坦克部队突遭“敌袭”,部分坦克水箱出现泄漏。坦克手快速展开抢修,没有电源无法实施泄漏水箱的修补?正在战士们一筹莫展之际,抢修小分队的队员们,利用微纳米焊接剂很快把泄露处焊接如初,使陆战之王又重振雄威。部队领导激动的说,小小无电焊笔解决了影响部队战斗力的大难题。

  科研就要为战斗力服务,创新就要经受住战场的考验。这是再制造实验室创建之初的追求和宗旨。当再制造这个概念在我国提出之初,好多人既不了解,认为不现实。徐滨士院士不仅用实实在在的行动打消了人们的疑虑,也制造了一个又一个奇迹:

  ----研发的具有自主知识产权的纳米自修复添加剂,实现了装备零部件的“零磨损”,成功应用于军用车辆的润滑系统;

  ====研究的两栖装甲车辆车体裂纹发生规律和应力集中检测机理,解决了某式水陆坦克、某式履带装甲输送车车体裂纹修复的难题。发明的新型坦克履带板材料,使我国履带板的平均寿命提高了2倍,居世界领先水平;

  ====开发的高速电弧喷涂防滑技术,创造性地提出了“熔融包覆”理论,使涂层的摩擦系数保持能力达到国际先进水平,解决了舰船甲板防滑的难题,大大提高了在风浪雨雪等恶劣天气条件下舰员在甲板上活动的安全性;

  据专家介绍,再制造技术在军事领域的综合运用,成功的实现了装备升级换代并为装备维修制度改革提供了重要依据。在某坦克修理厂笔者看到,通过再制造技术对坦克发动机进行再制造延寿实验研究,目标是使发动机寿命由500摩托小时延长到1000摩托小时,实现发动机与坦克底盘的等寿命修理。

  目前,再制造工程已形成了以废旧产品的失效分析、剩余寿命预测与评估等为代表的再制造基础理论,开发了以信息技术、微纳米技术等为支撑的装备再制造关键技术等先进技术,形成了装备再制造设计基础、装备再制造关键技术、装备再制造质量控制和装备应急维修等四个稳定的研究方向,使装备再制造工程的学科体系日臻完善。专家断言,随着我国建设节约型社会步伐的不断加快,再制造技术不仅在军事领域得到广泛应用,在民用市场中也将发挥其重要的作用。

  “全家福”群英荟萃,学科建设的快速发展,与新型人才培养模式相得益彰,带来了人才队伍的新跨越

  在这个实验室一楼大厅,一幅巨大的“全家福”格外醒目。照片上,集中了全室的专家教授和各层次的学员。

  经过半个世纪的建设发展,该学科形成了以徐滨士院士为学科带头人的高水平学术队伍。

  他们经过数十年的艰苦努力,在国内外同领域中处一流水平,为我军装备维修保障能力的提高和国家可持续发展做出了突出贡献,产生了重大军事、经济和社会效益,先后取得了2项全国科技大会奖、5项国家科技进步奖、1项国家技术发明奖、5项军队科技进步一等奖、14项军队科技进步二等奖等一大批重大科研成果,受到国家和军队领导人的高度评价和国内外专家的广泛赞誉。

  徐滨士院士作为我国再制造工程学科的倡导者和开拓者,先后荣获中国机械工程学会科技成就奖、中国工程院光华科技工程奖、中国焊接学会“终身成就奖”和“何梁何利”基金技术科学奖;马世宁教授担任总装维修工程技术专业组组长,并被主席批准记三等功;朱胜教授被中央六部委授予留学回国人员成就奖,并荣获第六届中国青年科技创新奖;梁志杰高工被评为全国有突出贡献中青年专家。现在,这个实验室中有总装“1153”人才工程各层次培养对象共19人,获军队优秀岗位津贴15人次,1人荣立一等功、5人荣立二等功、50余人次荣立三等功。

  几年来,实验室本着“开放、流动、联合、竞争”的方针,广泛开展学术交流活动。先后与波兰华沙理工大学、英国伯明翰大学、国际摩擦学联合会、美国金属学会等国际知名科研院所建立广泛的联系与合作。多次派科研人员到国外攻读博士学位或做访问学者;并邀请国外专家来实验室访问;多次承办研讨会和国际会议,这些学术交流活动使实验室的学科建设一直处于国际前沿。

  他们建立的装备再制造技术国防科技重点实验室、全军装备表面工程重点实验室和国家产学研设备工程开发推广中心等,目前拥有固定资产3500万元,场地7000余平方米,拥有20余台套国际先进水平的大型仪器设备,构建了高起点的教学科研平台;以再制造工程为主要内容的军用材料工程成为军队“十五”和“十一五”期间重点建设学科专业领域,材料科学与工程博士后科研流动站、材料科学与工程一级学科博士点、5个硕士点和军用材料工程本科专业构成了完善的各层次人才培养学科专业平台;《中国表面工程》、中国设备管理协会再制造技术委员会等6个学术组织在这里搭建了高水平的学术交流平台。

  与此同时,他们探索的研究生直接进入实验室的育才模式,培养了大批创新能力强的高质量人才。2001年以来,共培养博士后6人;面向学历教育培养博士生40余人,硕士生134人。研究生在读期间,4人获国家科技进步二等奖,5人次获军队科技进步一等奖,16人次获军队科技进步二等奖,1人获全军优秀硕士学位论文,1人获总装优秀硕士学位论文。

  (院长感言)装备再制造工程学科以装备维修需求为切入点,紧密跟踪学科国际发展前沿,坚持与时俱进,不断自主创新,形成了站在国际学科发展前沿的优势学科地位。他们坚持为军队装备保障建设服务,坚持以恢复和提升装备保障能力和装备作战能力为牵引,实现了再制造关键技术的一系列突破,取得了一大批重大科技成果,为提高装备保障能力、实现现役装备跨越式发展提供了有力的技术支撑。在军队装备维修保障能力建设和国家经济建设中产生了重大社会、经济和军事效益,成为学院的品牌特色学科,将对我军装备维修领域起到重大推动作用。解放军报


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