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~
“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!”
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!”
“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
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
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
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
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!”
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
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!