编者按
2025年是北京工业大学建校65周年,也是统筹推进教育科技人才体制机制一体改革、高位推进教育强国建设的重要之年。一代代北工大人,牢记立德树人根本任务,胸怀科技报国之志,致力于当好科技前沿的开拓者、重大任务的担纲者、青年人才成长的引领者。为展现各领域风采,学校推出“创新之道”系列报道,走近创新发展一线,展现北工大人将事业追求融入建设教育强国、科技强国、人才强国的奋斗历程!
他们被誉为“钢铁缝合师”
在焊接领域深耕30余年
他们一举打破国外技术垄断
连续多年深度参与我国载人航天器的精密焊接
显著推动了焊接技术的创新和产业升级换代
他们就是
北工大原焊接技术研究所殷树言教授
北工大原副校长卢振洋教授
北工大机械与能源工程学院陈树君教授
和北工大机械与能源工程学院蒋凡教授
快来和工小V一起感受他们的传承和匠心坚守吧~
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“不仅要精通‘焊接’,
更要实现‘材料连接”
上世纪70年代
国外已成功将
变极性等离子弧焊(VPPAW)技术
应用于航天器制造
我国曾引进一台类似设备
但外方拒绝提供任何技术支持及参数资料
面对严密的技术封锁
国内专家学者
包括焊接领域的专家殷树言教授在内
一致呼吁走自主研发与建设之路
自1960年起
殷树言就深耕焊接领域
1996年
他出任北工大焊接技术研究所所长
殷树言预见到
数字化焊机和弧焊逆变电源
将成为行业新趋势
常常指导团队:
“传统焊接技术
正面临越来越多的新挑战。
随着焊接材料不断创新,
我们需要更先进的焊接方法。
科研人员不仅要精通‘焊接’,
更要实现‘材料连接’,
探索不同材料焊接的无限可能!”
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当时国际上普遍采用的混合气体焊接
虽然效率高、质量优,但成本昂贵
殷树言通过多年研究
在CO2焊工艺理论的基础上
通过完善电流波形控制
显著提升了CO2焊的工艺效果
更重要的是
他大幅降低了焊接成本
使得CO2气体焊接成为
一种经济高效的替代方案
“解决了CO2焊的质量问题,
就攻克了最关键的技术难题!”
殷树言如是说
此外,殷树言还前瞻性地提出
利用计算机技术来控制焊接设备
从而提升焊缝质量
他最大的愿望就是:
“希望更多焊接工作者
投身数字化弧焊电源系统研究,
推动我国焊接电源技术
早日迈入国际先进行列!”
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“失败就是差一点点成功,
成功就是差一点点失败”
在殷树言的带领下
他的愿景逐渐成为现实
其博士生卢振洋
也在焊接领域贡献卓著
卢振洋主要从事
大型金属结构部件弧焊工艺与过程控制的研究
他是建筑工程焊接领域专家
经常受邀参加讨论
焊接标准相关问题
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在导师殷树言教授的言传身教下
卢振洋也投身于航天焊接技术的研究
这一项目持续了15年
直到2011年才得以公开
并在2015年荣获“国家科技进步奖”
其间,他与陈树君合作
二人携手攻克了一系列难题
还被邀请亲临“神舟八号”发射现场
目睹他们亲手焊接的航天器升空
那一刻二人难掩心中的激动
十多年积淀
一“焊”冲天
这也标志着北工大人开启了
航天焊接技术新篇章
卢振洋常对团队说起
自己在航天科研基地看到的一句话:
“失败就是差一点点成功,
成功就是差一点点失败。”
在载人航天器焊接这个要求极高的领域
任何“一点点”都可能决定成败
团队师承殷树言教授的严谨态度
激励着北工大焊接领域的年轻一代
不断前行
“要始终保持对科研的热情和积极性,
扎根一线!”
在殷树言的带领下,他的愿景成了现实
其博士生陈树君留校任教
如今已是
北工大智能焊接与成型制造研究团队带头人
陈树君教授不仅实现了恩师的期望
更让北工大的焊接技术迈上新台阶
二人初遇要追溯到陈树君的大学时代
那时他正寻觅合适的研究生导师
在学院贴满教师简介展板的走廊里
看到殷教授照片时眼前一亮:
“他研究的正是我感兴趣的焊接领域!”
几经探寻,陈树君来到殷教授办公室前
一幅温馨的画面映入眼帘:
师生们正热火朝天地大扫除
陈树君自报家门后
殷教授笑着点点头
一段深厚的师徒情就此展开
在殷树言的引领下
陈树君投身于
变极性等离子弧焊(VPPAW技术)研究
2008年,他和团队成功攻破电源系统难题
2013年,VPPAW全套技术终被全面突破
解决了长期制约我国的“卡脖子”难题
使得从外方进口相关设备的价格
从最初的3000万元锐减至200万元
不仅如此
焊接时间显著缩短
生产效率提升约6倍
推动了国内焊接产业的发展
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在此基础上
陈树君及卢振洋教授
以全套自主知识产权的等离子焊接系统
成功完成“天宫一号”目标飞行器的焊接任务
确保了舱体结构的高精度和密封性
陈树君作为第一完成人
荣获2015年国家科学技术进步奖二等奖
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得知爱徒获奖
殷树言欣慰地劝勉道:
“不要因为一点成绩就‘翘尾巴’,
要始终保持对科研的热情和积极性,
扎根一线!”
陈树君坚定地回应:
“您教给我的,我一定做到!”
多年来
陈树君在国内外焊接领域权威期刊
发表论文数百篇
承担了国家重点研发计划和
国家科技重大专项在内的
20余项国家级科研项目
授权国家发明专利30余项,国际专利2项
……
如今他依旧坚守在科研一线
为北工大年轻一代焊接人保驾护航
“这是我们北工大人焊接的航天器,
再苦再累也值得!”
陈树君的博士生、
现任北工大博导的蒋凡教授
已是焊接领域的中坚力量
主要参与“神舟”系列载人航天飞船焊接项目
早在研究生阶段
蒋凡便投身于航天器焊接工作
从北工大到位于知春路的北京卫星厂
这条通勤路他走了不知多少遍
几乎每天清晨6点,他就出发前往工厂
常常工作到只能搭乘最后一班地铁回校
“最累的1个月瘦了20斤。”
蒋凡笑着回忆道
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航天器的焊接要求极为严苛——
焊缝必须无气孔
每米焊缝误差不得超过0.5毫米
而工业生产中每米焊缝通常会变形5-6厘米
标准相差近百倍
为了确保“神舟六号”载人飞船上
一条长达12米的焊缝
达到高标准
蒋凡连续奋战了10个小时
“这对我的能力和体力都是巨大考验,”
他回忆道,
“但这是我们北工大人焊接的航天器,
再苦再累也值得!”
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近年来
VPPAW及其衍生技术不仅应用于
航天装备、特高压输电装备、
高技术船舶等高端装备的制造
更在深海等极端环境里的
焊接修复工作中
发挥了关键作用
为国家科技创新和产业升级
贡献了重要力量
与此同时,蒋凡深入探索智能焊接领域
通过精心采集工人们的操作数据
并将这些数据输入深度学习模型
彻底改变了传统上
依赖个人经验和“手感”的作业方式
正如他所说:
“我们希望尽可能实现
机器学人、机器帮人,
最终达到人机共融的理想状态。”
经过不断探索,蒋凡收获颇丰:
他发表SCI收录科技论文45篇
授权发明专利25项
软件著作权5项
制定标准2项
形成电弧物理特性测量
和气流控制电弧热源
两个专利群
承担了国家科技重大专项课题、
国家自然科学基金、
北京市自然科学基金等科研任务
牵头获得机械工业技术发明二等奖1项
获评2024年北工大优秀教师标兵
……
北工大人的焊接故事
将在一代代的传承与创新中
书写新的传奇
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一条焊缝延续数十年
四代人因它而连接
秉承科学之光
北工大科研人员不断开拓创新
将继续为加快建设科技强国贡献力量!