徐濱士一輩子致力“表面”文章

文/白雪

徐濱士一輩子致力“表面”文章

文/白雪

他幾乎與國際同行同步提出建立表面工程科學，帶領中國的技術研發(fā)走在世界前列。

他在中國首倡再制造工程，并賦予其鮮明的中國特色。

……

他心無旁騖，年復一年地潛心鉆研，至今已近60年，并且還在繼續(xù)努力著。

今年整整80歲的徐濱士做了半個多世紀的“表面”文章，只是他的“表面”文章并非有形式無實質(zhì)內(nèi)涵，而是一個個關于修復物體表面磨損與腐蝕的創(chuàng)新技術及理論：

他創(chuàng)造性地研制了電刷鍍設備及各種鍍液，突破了飛機、艦船等重大型裝備不需解體就能現(xiàn)場修復的技術難關，連續(xù)在國家3個“五年計劃”中被列為重點推廣新技術項目，創(chuàng)造價值達30多億元。

他首次在國內(nèi)將等離子噴涂技術用于重載車輛薄壁磨損零件的修復，不僅解決了多種薄壁零件不能修復的重大難題，而且還使修復的零件耐磨性比新品提高1.4至8.3倍，壽命延長1至2倍，修復成本卻只有購買新件的1/10。

他開發(fā)的防腐、耐磨電弧噴涂技術，攻克了大型船舶及水電工程鋼結構表面易腐蝕的難題，使其防腐壽命由原來的5年提高到了15年。

他幾乎與國際同行同步提出建立表面工程科學，帶領中國的技術研發(fā)走在世界前列。

他在中國首倡再制造工程，并賦予其鮮明的中國特色。

……

他心無旁騖，年復一年地潛心鉆研，至今已近60年，并且還在繼續(xù)努力著。

他，徐濱士，生于1931年3月12日，中國工程院院士，我國設備維修、表面工程和再制造工程學科的倡導者和開拓者之一。

這些令人驚嘆的“表面”工程，支撐起我軍裝備維修戰(zhàn)線兩個嶄新的學科——裝備表面工程和再制造工程。

神奇的“表面”工程

在100萬倍的電子顯微鏡下，坦克發(fā)動機傳動軸上的磨痕，像險峻的高峰深壑。一位技術人員用一根小小的導電棉刷，蘸著一種液體輕輕刷了幾下，幾個小時之后，磨痕光滑如鏡，“高山”變成了“平原”；一個裝甲車輛的報廢零件，銹蝕坑坑洼洼，技術人員操縱噴槍噴涂一種高速射流，在炫目的藍色火焰下，零件恢復如初，如新造產(chǎn)品……

這些令人驚嘆的“表面”工程，支撐起我軍裝備維修戰(zhàn)線兩個嶄新的學科——裝備表面工程和再制造工程。其奠基人，就是我軍表面工程和再制造工程專家、中國工程院院士徐濱士。

從1978年至今，徐濱士共獲得國家技術發(fā)明二等獎1項，國家科技進步一等獎1項、二等獎3項，軍隊科技進步一等獎3項、二等獎5項，取得國家發(fā)明專利10項，出版專著和教材17部。

2004年2月20日，在國家科學技術獎勵大會上，徐濱士從胡錦濤總書記手中接過“國家技術發(fā)明二等獎”榮譽證章。

金燦燦的獎章上，銘刻著徐濱士為推進我軍機械化裝備維修技術變革創(chuàng)建的功勛：

某新型主戰(zhàn)坦克上的一種零件跑4 000公里就磨損了。徐濱士利用他開發(fā)的等離子噴涂技術處理表面，跑了12 000公里還可以用，耐磨性比新品提高數(shù)倍，壽命延長兩倍，價格卻只有新品的十分之一。某重型軍用牽引車發(fā)動機接近中修，徐濱士在潤滑油中加入一種他研制的納米減磨自修復添加劑，發(fā)動機在運行中就可以自動修復汽缸磨蝕。一個全壽命試驗周期結束，缸體磨損度只是原來的七分之一。

某新型戰(zhàn)機，發(fā)動機壓氣機葉片瀕臨報廢，換新需要數(shù)十萬元。徐濱士利用他首創(chuàng)的納米電刷鍍技術，僅用幾個小時就將葉片修復如新，費用只有過去的千分之一。某新型艦艇，出海不久船體上出現(xiàn)斑斑銹跡。徐濱士利用他研制的耐磨電弧噴涂鋁合金和粉芯絲材進行處理，在海水中防腐壽命可達15年。

西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，火箭高速高溫尾焰剝蝕著發(fā)射塔的“鋼筋鐵骨”。用徐濱士研制的新型涂料進行維護，發(fā)射塔煥然一新，年復一年把一顆顆“衛(wèi)星”送上茫茫太空！

在我軍現(xiàn)代化建設幾乎所有高技術領域，徐濱士的神奇“表面”工程都大顯身手，累計產(chǎn)生經(jīng)濟效益數(shù)十億元。

金戈鐵馬延長了壽命，煥發(fā)了青春，然而徐濱士滿頭黑發(fā)已變白如雪。他用半個世紀的人生，開拓出一條獨具中國特色的裝備維修技術變革之路。

偉大的再制造

上世紀90年代初，海灣戰(zhàn)爭爆發(fā)。徐濱士在關心戰(zhàn)事時意外發(fā)現(xiàn)，美軍轟炸機有的還是1961年生產(chǎn)的，早該退役了，可是這些“老古董”卻仍然翱翔在戰(zhàn)爭的硝煙中。

奧妙在哪里？徐濱士要刨根究底。原來美國人通過再制造工程對飛機進行了延壽和改造，使其壽命延長，性能提升，得以重上藍天。徐濱士敏感地意識到，這種讓機械裝備延長使用壽命的再制造技術肯定是今后制造業(yè)的發(fā)展方向。

美國和歐洲的再制造是以換件修理和尺寸修理為主要手段，通過對失效部件的更換和升級，帶來裝備性能的恢復和提升。徐濱士發(fā)現(xiàn)，這種立足制造業(yè)的再制造存在明顯不足。那些被更換下來的失效部件只有兩種處理辦法：或者被棄之不用，直接填埋；或者被回收利用，重走一遍熔煉—成型—制造—使用的過程。前者所帶來的浪費和對環(huán)境的污染是顯而易見的，而后者雖然材料回收了，但回收利用過程仍然會帶來能源的消耗以及對環(huán)境的污染，其影響也不可小視。

“兩種辦法帶來的后果都是我們這個地球所不能承受的，我們這個地球已非常脆弱！我們應該另辟蹊徑，讓再制造好上加好，更好地推動人類社會可持續(xù)發(fā)展。這是一個負責任的科學家應盡的職責。”徐濱士反復對助手們強調(diào)。

徐濱士聯(lián)想到，既然零件失效往往發(fā)生在表面，何不將成熟的表面工程技術融入到再制造中，對零件進行修復。于是，他創(chuàng)造性地賦予再制造工程以鮮明的中國特色：把著眼點放在對廢舊零件的高技術修復上，將成熟的表面工程技術以及信息技術、納米技術、生物工程技術等融入到再制造中，突破“原樣修復”的局限，不僅要使老舊裝備達到與新品一樣的性能，甚至還要超過新品。

循著這一思路，徐濱士帶領他的科研團隊開始了試驗。在徐濱士的實驗室里，一臺上世紀六七十年代生產(chǎn)的老舊機床居然變成了數(shù)控機床：原來的絲桿傳送被替換成滾珠傳送；磨損的導軌通用納米顆粒復合電刷鍍技術獲得了修復；數(shù)控部件被加裝上……經(jīng)測試，經(jīng)過再制造的機床加工精度大大提高；與性能相當?shù)臄?shù)控機床相比，再制造成本節(jié)約50%以上，還節(jié)能60%，節(jié)材70%。

這不就是高級的維修嗎？“當然不是。”徐濱士說，再制造和維修完全是兩碼事。維修是針對某一特定的裝備進行的修復，而再制造的最大特點是可以在流水線上實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，形成一個新興的產(chǎn)業(yè)。美國再制造產(chǎn)業(yè)2005年的銷售額就達到1 000億美元，機動車輛維修市場中70%至80%的配件是再制造產(chǎn)品。德國大眾銷售的再制造發(fā)動機與新發(fā)動機的比例，更達到9∶1。

徐濱士意識到，要適應再制造的產(chǎn)業(yè)化要求，相關技術必須從手工操作過渡到自動化操作。為此，他帶領課題組重點開展自動化再制造表面工程技術的研發(fā)。在徐濱士的實驗室可以看到：自動化高速電弧噴涂技術用于重載汽車發(fā)動機箱體的再制造，其時間由手工操作的1.5小時縮短為20分鐘，效率提高4.5倍；自動化納米顆粒復合電刷鍍技術可一次性完成4至6件發(fā)動機連桿的電刷鍍，并使單件作業(yè)時間由60分鐘縮短為5分鐘，效率提高10倍以上。

這首詩開篇描繪了三軍凱旋而歸、恭迎乾隆勞軍的場景，表達了將士對君主的尊崇和凱旋榮歸的喜悅。“乃命飲至，還家受賜。相臣將臣，既策爾勛”敘述了皇帝對凱旋將士的褒獎和封賞。至于戰(zhàn)后向皇帝獻俘及接受封賞之事，《清實錄》也有所提及，然而此詩描寫的皇帝賜飲賜食之事，史書并未記載。故而，就描述的這件事而言，此詩可以補史之缺。

徐濱士還用自己的行動教導他的學生，不管創(chuàng)新的想法有多新穎，也不能忘掉求實和嚴謹。

科研需要創(chuàng)新和嚴謹

走進裝甲兵工程學院“裝備再制造技術”國防科技重點實驗室，迎面是一幅巨大的照片——徐濱士站在中間，身邊是實驗室的各個課題組負責人，身后是他的碩士研究生、博士研究生……

電子顯微鏡下，納米顆粒加入到鍍液中，逐漸吸引、靠攏……視野中出現(xiàn)了一個個黑色的孤島！

一聲長嘆，研究生們在記錄本上又寫下一次失敗的記錄。這是徐濱士帶領研究生們進行納米電刷鍍試驗的一個場景。在這項研究中，課題組遇到一個難題：納米顆粒加入到鍍液中容易“抱團”，不能均勻分布。

怎么辦？徐濱士招集研究生們開會研究。他風趣地對研究生們說：“條條大道通羅馬，此路不通走彼路，不要把我說的辦法當成唯一選擇，放開膽子想嘛！”

不久，研究生王紅美想出一個妙招——采用靜電吸附法進行實驗，取得了突破。徐院士高興地鼓勵小王說：“搞科研，就要有這種敢于超越老師的創(chuàng)新精神！”

朱勝將自己的攻關設想告訴了徐濱士，徐濱士鼓勵他說：“沒有奇思妙想，科學就不可能有大的發(fā)展。你大膽干！”連夜，徐濱士給朱勝的導師發(fā)了一封電子郵件，對朱勝的設想進行了可行性論證，請他給予支持。

兩年后，朱勝的科研成果獲得波蘭國家科技委員會獎勵。

徐濱士還用自己的行動教導他的學生，不管創(chuàng)新的想法有多新穎，也不能忘掉求實和嚴謹。

徐濱士的一位博士研究生，在論文中引用了另一位同學的數(shù)據(jù)成果。但是，沒有注明出處。

論文送到徐濱士那里，徐濱士立即查問原因。這名研究生覺得自己引用的只是同學的實驗數(shù)據(jù)，注不注明出處無關緊要。徐院士臉色陰了下來：“論文中不管引用誰的成果，都必須認真注明，否則就是剽竊！”

事后，徐濱士親自主持召開了全系研究生大會，讓這名研究生在會上做出了深刻檢查。

徐老經(jīng)常告誡學生：“德為先，信為重；先做人，后做事。”他認為，現(xiàn)代科學研究，固然需要創(chuàng)新的奇思妙想，但更需要一絲不茍的求實作風。

徐濱士兢兢業(yè)業(yè)地干了一輩子“表面”工程，但他對學術的那份敬畏，對科研的務實、嚴謹?shù)膽B(tài)度，卻直指“表面”下的豐功偉績，激蕩著每一個和他有所接觸的靈魂。