从工厂里轰鸣的机床到飞驰的汽车、呼啸的火车,工业世界的每一次平稳运转,都离不开看似朴素却承载关键的“筋骨”—— 轴类零件。曾几何时,传统生产工艺让这类零件陷入“耗时久、损耗大”的困境,甚至面临技术突破的壁垒,那么谁能为中国工业找到大规模生零件的高效路径?谁又能让节材降耗的轧制技术从实验室走向千万车间,成为强国的硬核支撑?《大先生》第四季第十一期,有幸邀请到零件轧制专家、中国工程院院士、北京科技大学机械工程学院教授胡正寰院士,让我们走进他深耕轧制技术六十余载的岁月,见证他如何用匠心与坚守,将一块块原钢轧制成百万吨关键零件。
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烽火童年,立下科技兴国志
1934年出生于哈尔滨的胡正寰院士,童年记忆里满是战乱的阴霾。日军侵占东北后,父亲不愿做亡国奴,带着全家辗转逃难,最终落脚成都。即便远离前线,日军的轰炸仍如影随形,“飞机一来就拉警报,我们家就躲,当时也没防空洞,就躲在郊区的树林底下,飞机一来了就趴下,我二姐当时趴慢了一点,把耳朵削掉了一块,差点儿丢了性命。警报解除后我们就回家,沿路都看到炸死的人。”这段颠沛流离的经历,在他心中刻下了难以磨灭的印记。而胡正寰院士的父亲常对他说:“要科技救国、科技强国。”这句话,成了他一生的旋律。
在1952年,胡正寰高中毕业时,新中国刚经历14年抗日战争和4年解放战争,一穷二白的国情让“粮食”与“钢铁”成为国家发展的重中之重。为了响应毛主席“一个是粮食,一个是钢铁,有了这两个东西就什么都好办了”的号召,胡正寰毅然报考了刚成立的北京钢铁工业学院(现北京科技大学),成为这所被誉为“钢铁摇篮”的高校的第一届学生,从此与冶金机械结下不解之缘。
1956年,胡正寰大学毕业留校任助教后,一次偶然的机会,他从国外文献中发现了用轧制的方法生产钢球的新工艺。彼时国内的钢球生产依赖传统的锻造技术,效率低下且劳动条件恶劣,“锻造是把圆钢切断加热,用锤子打,那打一个球得两三分钟”,工人常年在高温、嘈杂的环境中作业。而使用轧制工艺一分钟大概可以生产80个钢球,效率大幅度提高,还能改善生产环境,这让他看到了技术革新的可能。
因此胡正寰院士向学校提出“大干100天,轧出钢球把礼献”的想法,他带着团队日夜奋战,“通过40天把这个轧球的机器设计出来了,通过五六十天,把这个机器也做出来了,装在实验室,还真是轧出来了几个好的钢球。”这让他满心振奋,也让中国迈出了零件轧制技术的第一步。
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十六载坚守,突破技术世界领先
然而,实验室的成功并未直接转化为生产力。辽宁抚顺一家工厂慕名而来,胡正寰院士带领高年级学生设计了轧制直径50毫米钢球的轧机,起初工厂也很高兴,但很快这个成品率开始下降,原来是轧辊不耐磨的原因,后来才发现“不光是这个轧辊的磨损问题,还有工艺也没有完全掌握。“
这次挫折让胡正寰院士顿悟:“实验室哪怕有1%的成功,就证明这个技术有希望。而投产哪怕有1%的废品也不行,把科技转化成现实的生产力,这就是我一生的追求。”
他秉持着“对国家有好处,那我就要坚持。”的信念,从材料改良到重新设计机器,从加热温度把控到热处理工艺优化,他在实验室里经历了无数次失败——“一会儿轴承坏了,一会儿螺丝断了,最后连我这个机器的机架都给翻掉了”,却始终没有停下探索的脚步。
经过十六年的潜心钻研,胡正寰院士及其团队终于攻克了所有难题。1974年,与包头钢铁厂合作的我国第一条自行设计,自行制造,具有创造性的斜轧钢球生产线成功投产;此后,他又将目光投向轴类零件,1979年成功研制我国第一台两辊式楔横轧机,开启了轴类零件轧制的新篇章。
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扎根车间,科技惠民守初心
“技术如果你放在实验室,不会产生价值,只有你的科技成果或者你的专利转化为生产力了,你才对社会做贡献,才真正成为有价值的东西。”这是胡正寰院士团队常说的话。
而在技术推广中,胡正寰院士团队成员告诉我们,胡院士坚守原则,“不能着眼点是赚钱,我们做科学研究是为了发展社会生产力,提高生产效率。”胡院士会主动跟客户分析它的市场经济效益,不少缺乏市场调研的客户被他劝退;为了避免恶性竞争,他告诉团队“在一个地区尽量不要布局点太多”,因为“这个技术,生产效率还是比较高的,它可以满足一个地区的要求。客户太多了,那必然会造成这个恶性竞争,打价格战,大家都没效益,对社会都是一种浪费。”
而在邯郸峰驰精密制造有限公司的车间里,由1979年胡正寰院士带领本科生设计的楔横轧机,到现在还在正常生产。公司总经理陈琳先生表示“相比于我们传统的锻造工艺,它有很多优势,假如用传统的锻造工艺来生产汽车中间轴,可能需要三到四台设备,现在只一台设备就可以了。另外,原材料的利用率也增加了,我们现在已经做到了将近90%的材料利用率,按照每年生产五万吨产品计算,我们每年能节约好几千吨的原材料,公司从成立到现在,光节约的材料大概就能上亿了。”
胡正寰院士这份“不盯着短期利益、追问社会价值”的原则,让他在技术推广中始终保持着科研初心——宁肯“劝退”客户,也不愿让技术因恶性竞争沦为浪费社会资源的工具。
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家国情怀,初心如磐映余晖
而在胡正寰院士几十年扎根科研、奔波工厂的背后,始终有一份来自家庭的温暖支撑,为他卸下后顾之忧,这份支撑就来自他的夫人余雪子,她一直在默默为这个家庭付出。
1976年地震时,胡正寰院士在朝阳搞项目没有回来,防震棚都是邻居一起帮忙搭的。然而即便有过抱怨,她也始终没有想着拖后腿,因为“我觉得他做的事对国家,对工业都有好处,我是理解的。”
这份相互扶持的家国情怀,在晚年愈发浓厚。2022年北京科技大学建校70周年时,胡正寰院士与夫人将毕生积蓄300万元捐赠给学校,“道理很简单,第一个我们俩都是学校培养的。第二个,我和我团队能取得这样的成绩,是得到学校的一贯的大力的支持,所以,我的积蓄不要都给子女,要捐给学校,鼓励在学校做出成绩的学生”;随后又向武汉市第十四中学捐赠100万元,“中学给我打下的基础,所以我也感谢中学。”
从战火中立志“科技兴国”的志向,到实验室里百折不挠攻克技术难关;从车间里推动科技成果落地,到晚年捐资助学回馈社会,胡正寰院士用一生践行了“钢铁报国”的初心。他的故事,不仅是一位科学家的成长史,更是中国科研工作者“把论文写在祖国大地上”的生动缩影——他们以赤子之心深耕领域,以坚守之力突破壁垒,用科技的力量为国家发展筑牢根基。
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更多精彩内容,11月18日21:05分,锁定北京卫视《大先生》第四季第十一期,看这位九旬大先生,如同一颗轧制而成的钢球,历经岁月打磨,愈发闪耀出坚守与奉献的光芒。
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