□本报记者 孙铭阳
早上7点20分,郝铁文准时到达单位,梳理当日的必办事项、安排工作行程。8点钟,繁忙而紧张的工作开始了,座机、手机不断响起,耳朵和肩膀夹着话筒、手指敲击键盘、碳素笔在笔记本上不停记录,一个又一个项目就这样持续推进直至结束,这就是郝铁文日常工作的真实写照。
2002年自太原重型机械学院毕业后,郝铁文进入中国一重工作,现任中国一重大连工程技术有限公司锻压装备设计研究院一室主任、首席工程师。22年间,他先后主持完成了国资委“1025工程”之“140MN高强铝合金板拉伸机”、2021年黑龙江省重点科研项目“轻合金环件轧制工艺及设备”、大连市揭榜挂帅项目“航天领域核心环件成型工艺及设备开发”项目,同时参与了世界最先进15000吨水压机、国家863计划中的630吨米操作机等重大项目的设计工作,主持完成公司10000吨多功能锻造油压机、5200吨立卧挤压机等多项首台套项目的设计工作。
前不久,郝铁文凭借10000吨多功能锻造油压机研制与应用项目获得黑龙江省科学技术进步奖二等奖。如果说万吨级液压机是中国一重在传统产业的延伸和升华,那么智能高端轻合金环轧线则是中国一重在新材料领域的“破冰之旅”。
运载火箭,特别是大推力运载火箭是进入深空的重要装备,其制造水平体现了一个国家对太空的探索能力。高质量的铝合金环件是火箭储箱的重要受力件,复杂的受力条件对于铝合金环件的形状、尺寸精度和力学性能提出非常高的要求,环件的质量控制成为了环件制造过程的核心。
郝铁文说,目前我国运载火箭环件直径在5米左右,随着深空探测要求的不断提升,超大直径高品质轻合金环件的生产也被提上了日程。在大直径、超大直径轻合金环件制造领域国内暂无工艺保障、没有设备支撑、没有外部经验可借鉴,一切都需要从“零”开始。
“一个优质的轻合金环件需要经过流变成型、特种锻造、环轧塑性、热处理、冷压消除内应力等多道工序。”郝铁文说,智能高端环轧线为这些问题提供了解决办法。
智能高端环轧线包含万吨级多功能锻造油压机、高端重载轻合金环轧机等特种设备,多功能锻造油压机是其中非常重要的设备。为了更快更好地解决该问题,中国一重研发团队与中南大学钟掘院士团队合作,对锻造成型工艺及设备、高端重载轻合金环轧工艺及设备进行了全方位的深入研究,依据轻合金锻造的特点和后续环轧机的工艺要求,郝铁文与其团队对多功能锻造油压机进行了专项研发,基于中国一重液压机多年使用经验开发了多项核心技术取得了9项发明专利、17项实用新型专利。“经过团队的努力,10000吨多功能锻造油压机于2021年12月一次性热负荷成功,顺利投产,特种环件的锻造工序得到了保证,后续环轧工序也顺利跟进。”郝铁文说。
在多功能锻造油压机研发过程中,为了掌握新材料、新工艺对设备的特殊要求,并能遵守相关的工作要求,郝铁文长时间“驻守”中南大学,抓紧一切可利用的时间与高校科研团队深入交流,直至完全了解了新材料、新工艺对新型环轧线的工艺要求和设备性能要求。
大型轻合金环轧机(10米级),特别是能实现异形环轧的大型环轧机在国内一直处于空白状态。异形环件轧制过程中,由于环件截面几何尺寸与轧辊受力的不对称性,金属流动过程十分复杂,极易出现各种缺陷进而引起轧制失效。郝铁文说,轻合金异形环件的轧制过程就像高速旋转转台上的瓶子泥坯,它们同样的柔软无刚性,环件壁厚同样的单薄易变形,瓶子泥坯坏了可以重来,但轻合金环件轧制失败意味着巨额的经济损失和工期损失,特别是用在航天和特种行业的环件,其工期关系着整套设备的成败和项目是否能如期完成。
正是基于上述难点,郝铁文深入学习轻合金轧制理论并依据成型要素和亟待攻克的技术难点,将“航天用异形轻合金环件轧制工艺技术研发”等多项核心技术列入了研发内容,并成功完成了黑龙江省2021年重点科研项目世界首台十米级轻合金环轧机的调试。
无论是用在轻合金坯料成型的多功能锻造机还是轻合金环轧机,都是中国一重从黑色金属向有色金属领域转变的体现,通过多年努力,郝铁文与其团队已掌握了轻合金锻造技术、轻合金预拉伸板拉伸技术、轻合金环件轧制等新技术,为公司液压机装备的创新发展提出了新思路。