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热处理与表层改性:不可或缺的转型之术——访中国工程院院士赵振业

  30多年的改革开放成就了中国材料大国和机械制造大国,抗疲劳制造、热处理与表层改性技术可能成就中国一个关键构件制造强国、材料强国和高端机械装备制造强国。

  7月18日,在第11次全国热处理大会开幕式上,刚刚卸任理事长的中国工程院院士、全国热处理学会第九届理事会理事长赵振业,作了题为落实路线图,实践中国梦的热情洋溢的讲话。利用会议间隙,赵振业院士接受了科技日报记者的采访。

  不淘汰成形制造中国就不可能成为机械制造强国

  已经78岁高龄的赵振业精神矍铄,思路清晰,提到热处理与表层改性,他饱含激情地说:材料强国和机械制造强国是中国梦的重要组成部分,中国已经走到了关系命运的转折点,亟待探索一条强国之道,升级中转型之术。他介绍,世界机械制造技术已经发展了三代:成形制造、表面完整性制造和抗疲劳制造。表面完整性制造成就了美国和西方发达国家关键构件制造强国和高端机械装备制造的垄断地位。中国长期滞留于成形制造,导致先进材料不敷应用和关键构件寿命短、可靠性差、结构重等三大问题,累及中国机械制造业如今不能升级转型。抗疲劳制造是新一代先进技术,中国的一项创新。

  赵振业介绍,机械制造是工业化的基础和支柱,高端机械装备是机械制造业的领跑者,饱含诸多科学前沿和高技术的传承,处于产业链和价值链的高端,占据制造业的核心地位。抗疲劳制造是到达高端机械装备制造的必由之路。

  赵老说,大量灾难性事故表明,关键构件经常是机械装备失效的元凶。如主轴承失效引起发动机毁坏,造成机毁人亡;对接螺栓失效酿成飞机空中解体、列车出轨、塔吊突然倒塌等等。可见,关键构件决定了机械装备的主要功能,体现了机械装备的寿命、可靠性与经济可承受性,是机械制造的核心,高端机械装备发达国家无不是关键构件制造强国。但是,中国的关键构件却存在寿命短、可靠性差和结构重量高等三大问题。所谓关键构件,指的是转动构件叶片、盘轮、轴;传动构件齿轮、轴承;主承力构件飞机起落架、对接螺栓等。

  赵振业说,关键构件都在极端的动态下服役,主要失效模式是疲劳,经常提前疲劳失效,而且90%以上的疲劳失效源自成形制造。毫不夸张地说,不解决关键构件的三大问题,不淘汰成形制造中国就不可能跻身高端机械装备制造,更不可能成为机械制造强国。所以,中国机械制造亟待厘清什么是核心技术,创新什么,从何处入手和如何实现创新。答案是肯定的:从长寿命关键构件入手,创新抗疲劳制造技术。热处理与表层改性是抗疲劳制造的核心技术高端机械装备制造的关键技术,赋予先进材料极限性能,赋予关键构件极限服役性能。

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