焊接在金属所发展历程中的作用

斯重遥

  1955年苏联科学院巴依可夫冶金研究所所长巴尔金院士来所参观时,建议金属所需要开展焊接科研工作。1956年全国12年科学规划建议中国科学院建立独立的焊接研究室。为此,我所于56年在冶金化学研究室成立了焊接课题组。58年建立焊接研究室,由斯重遥任室主任,陈晓风任副主任。当时焊接室成立了六个题目组即低合金钢焊接组、高合金钢及合金焊接组、难熔金属焊接组、堆焊材料与工艺组以及真空高温钎焊组。61年吴鼎铭回国后来所参加焊接室工作,成立火焰加工组,直到他调离焊接室。80年代又成立了被列为“六五”规划的爆炸工艺消除焊接应力组。
  40多年来,焊接室配合我所新材料的发展,开展了新焊接技术、新工艺的研究,承担和完成了国家尖端任务和国民经济建设中关键焊接任务,并在解决省、市经济建设中焊接问题等方面作出了重大贡献。
配合新材料研制,发展焊接新技术
  我们在国内首先设计、研制成功中型、大型真空高温钎焊炉和BN-1镍基钎焊合金。用BN-1钎焊合金焊接成功我所承担的大型工程任务、发动机涡轮空心叶片。用自己创造研制成功的铜基钎焊合金完成了压气机空心叶片的钎焊。用银基钎料完成了钛合金电机屏蔽套与不锈钢底座的钎焊,装备了我国第一艘核潜艇。高温钎焊等新技术完成了“天文卫星姿态控制用推力器与阱分解催化剂”项目,获中科院科技进步一等奖。
与上海电焊机厂合作,在国内首先研制成功KL-1型氩气与KL-1-1型氮气等离子切割机,获国家发明三等奖。在国内外首先用小孔等离子焊接新方法焊接天文卫星姿控系统用薄壁TC4钛合金高压气瓶和储箱。
60年在国内首先建立低压真空电子束焊接技术。研制成功国内第一台150KV高压真空电子束焊机。并用真空电子束焊、充氩箱内氦弧焊和储能缝焊新方法完成了国家重大工程的关键焊接任务。此项目获国家科技进步特等奖。真空电子束焊还解决了抗氢钢压力容器的焊接,该项目先后获中科院科技进步二等奖、国家科技进步二等奖。
研制成功DZ-50新型储能缝焊机,完成了“甲种分离膜制造技术”,为我国第一颗原子弹爆炸成功做出了了重要贡献,获国家科委一等发明奖。
  采用钛泵与兰州物理所研制成功国内第一台KJH-01超真空扩散焊机。用这种新焊接方法实现了卫星用的铝及铝合金蜂窝夹层板的连接。
  开展国内大协作,完成国民经济建设中关键焊接任务
1958年我们研制成功国内外最先进的耐磨一号快速堆焊焊条。这种焊条具有优异的抗气蚀、抗泥沙磨损性能与500℃以下的抗高温磨蚀性能。耐磨一号焊条堆焊于黄河七里营水电站泥沙磨损十分严重的水轮机叶片,效果很好。一般铸铁叶片一个汛期后已磨成刀刃状,而耐磨一号堆焊的叶片经过两个汛期,叶片上只看到一点痕迹。这项成果得到国家科委通报推广。
  在水电部与一机部领导重视下,我们与哈尔滨电机厂合作用耐磨一号堆焊在黄河盐涡峡两台新制造的大型4.4千瓦水轮机叶片与下环。经过黄河两个汛期,叶片仍露出光亮堆焊层,没有泥沙磨损痕迹。耐磨一号作为500℃以下抗高温磨蚀材料,在沈阳水泵厂用于堆焊裂化油泵内壁,以代替价昂的斯泰利得钴基合金。它堆焊在矿山用耐酸排水泵,寿命提高10倍。“耐磨一号快速堆焊条及其应用”获国家新产品二等奖。
托海水电站钢岔管体积大,焊接应力高,难以用常规方法消除焊接应力。焊接室在国内首次采用爆炸消除托海水电站钢岔管焊接残余应力,获新疆维吾尔自治区科技进步二等奖。
  辽河油田石油稠度大,需要高压蒸气加热降低石油稠度后抽油。为防止抽油过程冷却,需用予应力双层隔热管。为此,研究并解决了热采石油予应力隔热管制造中焊接关键,获中科院科技进步二等奖。
  七十年代中期,辽阳化纤总厂大型球罐是从法国引进球板,由我国在工地组装与焊接。受沈阳市委下达任务,要求在技术上全面负责该项目。经过大约三年时间,从焊工培训、焊条检验与制造、球罐的组装与焊接、检验,及焊后消除焊接应力热处理,高质量地完成了辽化大型球罐的焊接,受到纺织部表扬和沈阳市科学大会奖。
  在省、市总工会技协组织下,解决了液化石油气切割与焊接以及辽宁休育馆房架的焊接。受辽宁省机械工程学会的委托,解决了辽河化肥厂从美国引进的压气机气缸裂缝的补焊,补焊后气缸运行至今,安然无恙。
  多年经验告诉我们,发展新材料离不开焊接工艺的配合。长期以来,我所重理论、重材料而不忽视工艺的作法是对的。现在我所承担知识创新工程的战略任务,吸取过去经验,知识创新工程既要重视新材料的开发,也要重视工艺的创新。现在一般新材料不是用常规冶炼方法生产,而是用特殊工艺制造的,如急冷非平衡合金的非晶态材料、纳米材料、金属间化合物、工程陶瓷、功能材料以及复合材料等。这就对焊接技术提出更高的要求。焊接室的研究工作要积极配合知识创新工程的需要,从常规的焊接技术转向以特种焊接技术为主,如固相扩散焊、蔓延高温合成焊、特殊钎焊、精密焊接等。并不断在实际工作中努力开发特殊焊接新技术。
  焊接室在开发特殊焊接技术上已有一定的基础。在所领导的重视下,定能为金属所的知识创新工程作出新的贡献。

 

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