搅拌摩擦焊技术应用取得成功--航天红阳厂主任工艺师唐众民校友和团队

    凡音者，生人心者。情动于中，故形于声，声成文谓之音。——题记

    采用特型搅拌头，旋转插入被焊材料，通过搅拌、摩擦，使待焊材料加热至热塑性状态，在挤压作用下形成致密组织，使被焊对象连接成为整体，此种焊接方法称之为搅拌摩擦焊。此技术1991年由英国焊接研究所发明，2001年传入中国。虽然该技术在国外已被成功地应用于航天产品制造，但国内仍处于实验研究阶段。或许正因为如此，在2007年7月于北京召开的九院红阳厂“应用搅拌摩擦焊技术实现产品制造研究”评审会上，有专家对此感慨：胆子真大！有魄力！听到如此评价，红阳厂主任工艺师唐众民感到一股激流在全身奔涌，一曲雄浑的交响乐在心中激荡。

　　第一乐章 迈步

　　“搅拌摩擦焊是一项革命性的新型连接制造技术，与传统熔焊相比，在控制变形、提高接头强度、改善接头耐疲劳性能方面具有突出优势，在航空、航天、船舶、铁路运输等制造业具有广阔应用前景。”2002年，比唐众民晚两年入厂的系友、amjs澳金沙门线路焊接工艺及设备专业毕业、时任红阳厂钣装车间副主任的鄢江武从《航天制造技术》杂志上接触到了搅拌摩擦焊。此时的唐众民已在华中科技大学材料加工工程专业完成了三年的硕士研究生学业，正面临是遵从导师的意愿——直读博士，还是按照入学前与工厂的约定——回厂工作的两难抉择。在与时任总工程师许建明的一次交谈中，搅拌摩擦焊进入唐众民的视野，并得知该技术的应用可解决九院正面临的某产品结构成型的质量、成本、效率等难题。唐众民婉谢了导师的盛情，成为工厂第一个硕士毕业研究生。

　　同年12月9日，红阳厂向九院申请启动搅拌摩擦焊系统。经批准后，2003年2月28日红阳厂邀请三家国内外搅拌摩擦焊厂商进行商务洽谈和设备订购事宜。第二天，唐众民和鄢江武分别与师傅尚尔生、师弟乔凤林踏上了实地调研之路。一周后，一份调研报告上交工厂，与国内生产厂家合作的建议得到了厂领导班子的认可。4月11日，技术协议正式签署。固定梁式龙门框架结构以及多项特殊的要求确立了搅拌摩擦焊接系统当时在国内乃至亚洲的超前地位，同时也保证了多年后的领先水平。10月21日，附有“搅拌摩擦焊工艺试验总结报告”的请示再次上报九院，详细的论证和充足的数据得到各位专家和领导的认同，启动批复很快下达，搅拌摩擦焊技术的工程应用已如箭在弦。批复下达的第二天，工厂与合作方签订的技术协议上报九院批准，九天后，工厂与合作方签订了搅拌摩擦焊系统技术开发合同。在随后的一年时间里，唐众民成为合作方的常客，有时一呆就是十多天。一道道焊缝带他步入一种痴迷，一块块试板成为他往返路途的宝贝，一个个单调枯燥的数字在他的眼里成为一个个跃动的音符。

　　当2004年11月18日搅拌摩擦焊设备到厂时，唐众民已初步掌握了搅拌摩擦焊的脾气秉性，钣装车间技师、焊工班班长魏宝华也已学会了搅拌摩擦焊设备操作和编程。有了这些基础，49天后，在唐众民和设备管理部门领导一起代表工厂与合作方签订终验收报告时，双方约定在红阳厂建立搅拌摩擦焊工程应用联合实验室。

　　第二乐章 探索

　　2005年元旦至春节，因为紧迫的研制任务，唐众民取消了带妻子、女儿回家与父母和哥哥、弟弟全家大团聚的计划，全力投入焊接参数的摸索之中。
　　2月17日，农历正月初九，新任厂长李京喜组织召开搅拌摩擦焊技术工程应用专题会。会议决定成立项目领导小组、组织协调组及技术攻关组，全面推行项目管理和项目责任制。项目领导小组由厂长亲任，唐众民任技术攻关组组长，组员由乔凤林、魏宝华、黄小年、张亚军、龚炼红、林守雁等组成。会议确定了详细具体的技术研究与工程应用的总体目标和阶段目标。

　　缺少目标和方向是十分痛苦的，但探求通向目标道路的过程一样艰难。还未来得及品味首次纵缝焊接成功的喜悦，首次环缝焊失败的阴影便压了上来。一面是日益临近的计划节点，一面是接二连三出现的问题。唐众民、魏宝华忘不了那一段艰难的时光。一个价值近5000元的搅拌头，一次又一次断裂，新投入的工装被强大的压力破坏了轴承。眼前所遇到的问题超出了扮演技术指导角色的设备供应商技术员们所积累的经验。 
　　在难题面前，有着深厚理论功底的唐众民和丰富实践经验的项目组成员镇定从容。主要问题、主要原因、解决办法……随着一份简明扼要的环缝焊接情况报告完成，预示着在工程应用途中又迈出一大步。随后的一系列焊接试验数据和参加在北京举办的英国焊接研究所搅拌摩擦焊技术培训印证了这一点。在向英国专家咨询的过程中，唐众民拓宽了视野、开阔了思路，并洞察到了工厂产品应用背景所特有的优势。

　　项目组的工作得到了九院领导的亲切关怀，赢得了九院设计所总师们的认可。7月9日，九院质技部、科研部、生产部等部门领导和设计所领导、总师齐聚工厂，参加工厂项目专题汇报及静力试验方案评审会。
　　7月25日至8月2日，在设计所的帮助下，工厂完成了两项产品试验。在经历了多次强力挤压和拉伸后，试验宣告成功。接下来，两个产品又到西安接受了更为严格的考验。工程应用的大门终被叩开。
　　风物长宜放远量。在技术攻关不断突破的同时，“应用搅拌摩擦焊技术实现产品制造的研究”项目建议书完成编写并报送上级有关部门。

　　第三乐章 超越

　　2006年的春节，是乔凤林不会忘记的日子，因为路途遥远，自2004年结婚后，他还没有带妻子见过公婆。本来预订好了回家的机票，但因为一项搅拌摩擦焊的临时紧急任务，厂领导点将让他留下，他只好让妻子独自回家。春节很快过去了，几项任务的节点总算保住了。可随着攻关的不断深入，所涉及的专业越来越广，内外协调工作量不断加大，各类问题也不断涌现。焊缝黑线问题刚消除，T形接头检测问题又制约任务进展。由于工厂缺少相关检测设备，每次检测还得到北京，来回一趟得等上半个多月，焊完了不能很快得到结果让人心急。工厂调整项目组设置的决定缓解了攻关的压力，调整后的技术攻关组分解为焊接工艺攻关、检测技术及检测标准的建立、企业技术标准的建立等三个项目组，分别由唐众民、燕翔、乔凤林担任项目组长，同时将工艺攻关组细分为状态协调、焊接工艺、机加专业、热处理专业、搅拌头设计等五个组。同时出台《科研项目管理办法》，进一步强化项目组的综合协调功能。项目组的细化在充实力量的同时，还做好了战略部署。调整后的项目组，职责分工进一步细化、主攻方向进一步明确、相互协作进一步加强。

　　提起那段时间，燕翔感触颇多。工艺攻关要尽力干得完美，而检测则要尽力找出不完美，可谓一对矛盾。那是一个极为痛苦的过程。致命的“弱结合”缺陷的出现，加大了设计的疑虑，如果只能借助解剖试板间接反映，而不能通过无损探伤准确判别，试验的风险将大幅增加，并将对搅拌摩擦焊技术的工程应用提出挑战。因为故障难以复现，缺少相应子样可以研究，相关资料又极其有限，一时不知如何下手。或许是机缘巧合，3月11日，在检测过程中意外发现一件产品存在大量“弱结合”现象。当时既喜又忧，喜的是有了子样可以研究，忧的是如果报废则意味着30多万元就损失掉了，而且研制进度也将受到严重影响。当认真了解相关情况后，工厂果断决定报废该产品并将此作为检测技术研究的子样。面对意外“收获”，项目组成员将目光和智慧全部聚集到“弱结合”上，经过反复研讨并聘请外部专家出谋划策，子样取样方案终于确定。在其后的近半年时间里，九院领导、设计所总师、机关部门领导、厂领导常常光顾检测现场，了解相关进展情况。检测组人员日夜鏖战，最终拿出了可靠的检测判定标准，搅拌摩擦焊的重大难题——“弱结合”检测成功告破，为搅拌摩擦焊技术的工程应用奠定了坚实的基础。通过理论研讨与组合检测方法的应用，T形接头的检测难题也得到破解。

　　就在项目组解决“弱结合”难题的过程中，一个个新进展接踵而来：上级部门批复了工厂承担课题研究的申请；工厂与哈工大展开了以搅拌摩擦焊焊接机理研究为主要内容的技术合作；工厂关于知识产权战略研究报告出台；田口方法在工艺攻关中得到应用；两项搅拌摩擦焊工艺标准通过评审；厂党委提出“思想政治工作进项目”，并在项目组中明确了思想工作负责人。

　　第四乐章 收获

　　2007年的中秋、国庆，对于项目组成员而言，是这几年来最快乐的节日了。连续两次试验的圆满成功，为两年多来的辛劳予以了丰厚的回报。如果说2007年春节前夕一次试验的成功，开创了国内搅拌摩擦焊工程应用的先河，此次的成功，则铺平了搅拌摩擦焊的工程应用道路，并奠定了工厂后续生产中的重要地位。在项目组集体受到隆重表彰和高度赞誉时，项目组每一名成员也喜获丰收。
　　继2005年被评为航天科工集团公司和工厂劳模后，唐众民又荣获“航天科工集团‘十五’创新先进个人”荣誉称号。此外，作为厂党委“双培养”对象，8月他成为一名正式党员。

　　虽然感到有些劳累、心理压力很大，但是作为副主任工艺师、专业组组长，乔凤林早已成果等身，不仅发表多篇论文和国防科技报告，包括搅拌头在内的几个项目还申报了专利。
　　魏宝华和2004年入厂的徒弟郭强自打进入项目组，加班加点便没了时间概念，参加技术研讨的次数也记不清有多少次了，特别是2005年，印象中每天都要开会、研讨。那段时间，他感觉自己已不是一名工人，因为大块时间都在与领导、技术人员一起研讨方案、分析问题。会开完了接着干活，而且不光自己干，技术人员也动手干。让魏宝华欣喜的是，在开会中，在争论中，他的视野开阔了，他学会了分析问题，学会了写文章，2007年写的一篇论文受到领导好评。同时他还有了一个以工厂文件认定的响亮头衔——高级技术工人专家。其实像魏宝华这样的工人师傅还有不少，检测试验中心的王光明就是一个，在不停的检测过程中，他总结整理出了一篇价值不菲的论文。徒弟郭强受到师傅们的影响和鼓励，已报名参加2008年研究生入学考试。
　　张振宇作为第一任检测试验中心党政负责人，通过工厂为检测试验中心确立的定位和目标，激起了他当年大学毕业时的激情。面对接连分配而至的5名本科生，他在欣喜的同时也感到了巨大压力。他说，不把他们一个个带出来，就对不起组织对自己的信任。
　　对于燕翔、张亚军、龚炼红来说，四项检测标准、四篇论文是对他们这个小组最好的回报，而团结协作和理化、超声、射线专业间的融合则让他们体会到了更多的工作乐趣。

　　在项目负责人的培养过程中，航天科工集团公司工艺专家组成员、主管技术工作的副厂长孙焕军总结出了“树根理论”。与“木桶理论”不同，技术发展相互促进作用占据主导。随着一根树根不断生长，其他树根就会跟着延伸，整个根基就会越来越牢，参天大树就能长成。项目充分发扬了技术民主，各专业人员实现互补，通过焊接技术的发展带动了检测技术和工装设计水平的发展，检测技术发展又促进了焊接技术的提升，同时项目的进展对生产与质量保证提出了更高要求，而生产与质量管理的强化在提升管理效率的同时，又锻炼了整个队伍。这些都体现了厂党委倡导的“完成任务、带出队伍”的工作思路。三年来，项目组成员共有6人走上领导岗位，6人受聘主任、副主任工艺师，5人受聘主管工艺师，1人受聘高级工人专家，工厂还被评为国防科技工业创新先进集体。

　　随着时间的不断延伸，搅拌摩擦焊的厚度不断增加，应用产品的范围不断扩大，各项成果不断产生，项目组人员的斗志越来越昂扬。他们肩并肩、手拉手，向着更高的目标，大踏步迈进。