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高凤林:给火箭焊“心脏”的人

2016-05-16 09:08:00    中国质量万里行    记者 李颖    点击:

  北斗导航、嫦娥探月、载人航天……在一个个激动人心的国家重点工程背后,有许多航天人的默默奉献。高凤林,作为首都航天机械公司特种熔融焊接工、发动机车间班组长、国家高级技师,就是这些奉献者中的一员。

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  3月29日,第二届中国质量奖颁奖现场,焊接火箭发动机的首都航天机械公司高级技师高凤林,作为唯一的个人奖项获得者走上领奖台。

  他说:“这是对航天事业取得卓越成果的高度肯定,是对航天人不懈追求万无一失、尽善尽美的激励,更是对技能工人扎根一线,以工匠精神打造中国制造品质的鞭策。”

  4月11日,记者来到首都航天机械公司“高凤林技能工作室”参观,并有幸近距离接触了这位“大国工匠”。

  一身干净利落的工作服,在浓密的眉毛下,一双深邃的眼眸透着坚毅……这是初见高凤林时的第一印象。高凤林之所以走入镜头,并非他们有多么高的学历、收入,而是他能够数十年如一日地追求着职业技能的极致化,靠着传承和钻研,凭着专注和坚守,在火箭的“心脏”上焊出了一片天。

  此前,大国工匠在记者心中,更多的是一个拥有高超技能的群体,但接触过高凤林之后,我却受到强烈的震撼:“他的心态,或者说他对于工匠精神的认识与诠释让我佩服。”

  矢志报国,航天事业练就焊接神技

当大街上的广播中传出我国第一颗人造地球卫星传回的“东方红”乐曲声,年幼的高凤林产生了疑问:“卫星是怎么飞到天上去的?”当他以优异的成绩从中学毕业面临抉择时,母亲一句:“报考七机部技校吧,去解你小时候的迷惑。”从此,他便与航天结下了不解之缘。

  迈出校门的高凤林,走进了人才济济的火箭发动机焊接车间氩弧焊组,跟随我国第一代氩弧焊工学习技艺。师傅给学员们讲中国航天艰难的创业史,讲七十年代初25天完成25台发动机的“双二五”感人事迹,讲航天产品成败的深远影响,还有党和国家对航天事业的关怀和鼓励。也就是从那时起,“航天”两个字深深镌刻在高凤林的内心。他暗下决心,要成为像师傅那样对航天事业有用的人。

  为了练好基本功,他吃饭时习惯拿筷子比画着焊接送丝的动作,喝水时习惯端着盛满水的缸子练稳定性,休息时举着铁块练耐力,更曾冒着高温观察铁水的流动规律。渐渐地,高凤林日益积攒的能量迸发出来。

  20世纪90年代,为我国主力火箭长三甲系列运载火箭设计的新型大推力氢氧发动机,其大喷管的焊接曾一度成为研制瓶颈。

  火箭大喷管的形状有点儿像牵牛花的喇叭口,是复杂的变截面螺旋管束式,延伸段由248根壁厚只有0.33毫米的细方管通过工人手工焊接而成。全部焊缝长达近900米,管壁比一张纸还薄,焊枪停留0.1秒就有可能把管子烧穿或者焊漏,一旦出现烧穿和焊漏,不但大喷管面临报废,损失百万,而且影响火箭研制进度和发射日期。高凤林和同事经过不断摸索,凭借着高超的技艺攻克了烧穿和焊漏两大难关。然而,焊接出的第一台大喷管X光检测显示,焊缝有200多处裂纹,大喷管将被判“死刑”。

  高凤林没有被吓倒,他从材料的性能、大喷管结构特点等展开分析排查。最终,在高层技术分析会上,他在众多技术专家的质疑声中大胆直言,是假裂纹!经过剖切试验,200倍的显微镜下显示他的判断是正确的。就此,第一台大喷管被成功送上了试车台,这一新型号大推力发动机的成功应用,使我国火箭的运载能力得到大幅提升。

  久而久之,高凤林成为远近闻名的能工巧匠,社会上的一些单位遇到解决不了的技术难题,也登门求助。一次,我国从俄罗斯引进的一种中远程客机发动机出现了裂纹,很多权威专家都没有办法修好,俄罗斯派来的专家更是断言,只有把发动机拆下来,运回俄罗斯去修,或者请俄罗斯的专家来中国,才能焊接好。高凤林被请到了机场,看着眼前这个瘦弱的年轻人,俄罗斯专家仍然不相信地说:

  “你们不行,中国方面的专家谁也修不了!”高凤林通过翻译告诉俄方专家:“你等着,我十分钟之内就能把它焊好!”事实证明,高凤林不是“吹牛”。焊完后,俄方专家反反复复检查了好几遍,面带微笑对高凤林竖起了大拇指。高凤林展现了中国人的志气,展示了中国高技能人才的技艺,为祖国争得了荣誉。

  勇于创新,自我突破成就专家工人

高凤林在工作中敢闯敢试,坚持创新突破,将无数次“不可能”

  变为“可能”。某型号发动机阀座组件,生产合格率仅为35%。型号需求半年时间要拿出大批量合格产品。该产品采用的是软钎焊加工,而高凤林的专业是熔焊,这是一次跨专业的攻关。高凤林从理论层面认清机理,在技术层面把握关键。他跑图书馆,浏览专业技术网站,千方百计搜寻国内外相关资料。每天,高凤林带领组员在20多平方米的操作间进行试验,两个月里试验上百次,理清了两种材料的成因机理,并有针对性地从环境、温度、操作控制等方面反复改进,最终形成的加工工艺使该产品的合格率达到90%。

  不断取得的成功没有让高凤林飘飘然,他反而越来越感到知识的可贵,认为操作工人应该用智慧武装头脑,更好地指导实操作业。离开学校8年后,高凤林重新走进校园,捧起课本,开始了长达4年艰苦的业余学习。为了让知识面更广一些,他选择了机械工艺设计与制造专业。快毕业的时候,高凤林还在一次航天系统大型技术比赛中报了名。白天穿梭于工作现场、训练场、课堂,晚上抱着两摞厚厚的书籍学习到三四点钟,由于过度紧张和劳累,不到30岁的他头发一把把地往下掉。功夫不负有心人,高凤林先在技术比赛中取得了实操第一、理论第二的好成绩,不久又拿到了盼望多年的大学专科文凭,之后他又完成了从本科到研究生的学习。

  “不仅会干,还要能写出来指导别人干”。高凤林一直这样要求自己。在操作难度很大的发动机喷管对接焊中,高凤林研究产品的特点,灵活运用所学的高次方程公式和线积分公式,提出了“反变形补偿法”进行变形控制,后来这一工艺获得了国家科技进步二等奖;他还主编了首部型号发动机焊接技术操作手册等行业规范,多次被指定参加相关航天标准的制定。

  自学、实践、总结、再实践的过程,让高凤林逐渐成为国内权威的焊接专家,成为大家眼中把深厚的理论与精湛的技艺完美结合的专家型工人。

  2006年,由世界16个国家和地区参与的反物质探测器项目,因为低温超导磁铁的制造难题陷入了困境。来自国际和国内两批技术专家提出的方案,都没能通过美国宇航局主导的国际联盟的评审。一筹莫展时,诺贝尔奖获得者丁肇中教授通过一些渠道打听到了高凤林,请他出手相助。高凤林到现场进行了基础性调研考证,并听取了之前两个方案的详细分析。他凭借丰富的实践经验和深厚的理论基础,指出:按照传统的控制方法,这两个方案都已无可挑剔,但对这种特殊结构,却存在重大隐患。他陈述了自己的设计方案,并最终获得美国宇航局和国际联盟的认可。

  他还以NASA特派专家的身份督导项目的实施。一位专家这样评价高凤林:“你既有深厚的理论,又有丰富的实践经验,你是两个维度看问题,看来高技能人才是大有用武之地!”

  甘于奉献,埋头实干见证平凡伟大

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航天产品的特殊性和风险性,决定了许多问题的解决都要在十分艰苦和危险的条件下进行。高凤林在焊接第一线甘于奉献、埋头苦干,在最需要的时刻迎难而上,在“平凡”的岗位上,做出了不平凡的成绩。

  为了满足大容量、大吨位卫星的发射,我国建造了亚洲最大的全箭振动试验塔,其中振动大梁的焊接是关键,焊缝强度要求不小于基材强度的90%,属于一级焊缝。

  而制作振动大梁的材料很特殊,它常温硬度高、韧性好,含合金元素多,焊接时极易产生合金元素烧蚀,造成基材强度下降,影响材料的机械性能,焊接难度很大。为了满足振动大梁的焊接要求,高凤林决定采用多层快速连续堆焊,使金属在熔融状态下尽可能减少停留时间,又不因冷却过快造成金属组织结构变坏,而这就需要在高温下连续不断地操作。焊件表面温度达几百度,高凤林的双手被烤得发干、发焦、发糊,鼓起了一串串的水泡。为了按时保质完成任务,他咬牙坚持下来,最终焊出了合格的振动大梁。在后来载人航天工程实施期间,对振动大梁进行升级测试,结果表明大梁焊接质量良好,承载能力可由原来的360吨提高到420吨,能为我国运载火箭的研制继续服役。振动大梁经受住了时间的考验,而高凤林的手上至今还有因严重烤伤留下的疤痕。

  在长征五号先进上面级的研制生产中,发动机在发射台试验过程中突然出现内壁泄漏。而发动机如果不能赶在年底之前完成验证性试车,整个研制进度就要推迟一年,返厂处理又根本没有时间。紧急中,高凤林带领相关人员奔赴试车台。站在试车台上面对产品,身后就是几十米的山涧,高凤林临危不惧,沉下心做好相关准备工作。因为特殊的环境,故障点无法观测,操作空间又非常狭小,高凤林就在只能勉强塞进一只手臂的情况下,运用高超技巧和特殊工艺艰难施焊,终于完成了这次“抢险”。

  高凤林对航天事业的热忱和忠诚,在炽热的弧光照耀下越发闪亮。外资企业曾以高薪和解决住房等条件聘请,他不为所动;许多次可以提拔的机会,高凤林也都放弃了。他始终认为,他的根在焊接岗位上。

  为了攻克国家某重点攻关项目,近半年的时间,他天天趴在冰冷的产品上,关节麻木了、青紫了,他毫不在乎,甚至被同事戏称为“和产品结婚的人”;在技术攻关的关键时期,他和恋人一周偶尔见一次面,见了面也只待上十几分钟就匆匆离去;当恋人成为妻子后,他将家托付给妻子,即使妻子怀孕他都无暇悉心照顾陪伴,孩子出世那天,他还是从工作岗位上匆忙赶往医院……高凤林的理由很简单:因为国家任务不能等,航天事业的发展不能等。

  高凤林一直扎根在航天第一线从事火箭发动机的焊接工作,在航天产品发动机型号的重大攻关项目中攻克两百多项难关,他还积极贡献自己的才智,在钛合金自行车、大型真空炉、超薄大型波纹管等多个领域填补了技术空白,为国民经济创造价值。

  乐于育人,传道授业铺就桃李花香

一枝独秀不是春,高凤林除了自己是技能大师,他还有一个意义重大的工作,就是不断培养更多像他一样优秀的航天高技能人才,从一个人的闪光,拓展到一群人发光发亮。

  “能进高师傅的班组,跟着他学技术,本身就是很荣幸的事情,他的成功事迹还有敬业、钻研、不断突破极限的精神,都在一点一滴地影响着我们,给我们树立了很高的标杆。”他的徒弟说。高凤林用自己的行为潜移默化地影响着身边的年轻人,而这种言传身教的影响是深远的。

  在技术传承上,高凤林毫无保留地把自己积累的丰富经验传授给年轻人。他指导徒弟如何掌握好焊接的工艺控制过程,来达到最佳焊接效果。针对出现的问题,他能够找准病因,对症下药,手把手地指导,帮助徒弟举一反三。今天,他所在的班组,19名组员中有6名全国技术能手、1名中央企业技术能手和1名航天技术能手。

  高凤林还摸索总结出了一套人才培养和管理的方法。他所倡导的“师带徒”、“一带一”,所创造的“焊接”育人法,在实践中得到广泛认同和应用。2005年,高凤林所在的班组被国防邮电工会和航天科技集团公司联合命名为“高凤林班组”,成为航天一院首个以劳模名字命名的班组。此后,班组在高凤林的带领下,凭借骄人的业绩相继荣获“全国工人先锋号”、全国学习型优秀班组、全国安全生产示范班组、中央国有企业学习型红旗班组“标杆”等多项荣誉称号。2011年,作为国家人社部首批命名的50个技能大师工作室之一——高凤林国家级技能大师工作室正式挂牌,成为实至名归的人才育成基地。

  作为班组建设示范基地,高凤林班组在出模式、出成果、出人才、出经验方面充分发挥了典型示范和辐射带动作用。班组与航天系统内外30余个班组结对共建,开展多种交流和合作。通过技术合作解决航天发动机焊接研制等20多项重大科研课题。接待多期人社部全国优秀班组长培训班以及来自中国商飞、中国电科、首钢集团等近200多家兄弟单位的参访交流。不断汲取先进经验,创新班组建设方法,为完成航天型号任务,弘扬航天文化和树立航天品牌发挥了积极作用。

  大国工匠,金手天焊成就时代楷模在航天领域,高凤林被誉为“金手天焊”。这不仅因为早期人们把比用金子还贵的氩气培养出来的焊工称为“金手”;还因为高凤林焊接的对象十分金贵,是有火箭“心脏”之称的发动机;更因为他在火箭发动机焊接专业领域达到了常人难以企及的高度。

  每每有新型火箭型号诞生,对高凤林来说,就是一次次技术攻关。30多年来,130多枚长征系列运载火箭在他焊接的发动机的助推下,成功飞向太空。这个数字,占到我国发射长征系列火箭总数的一半以上。

  “科学家做梦,工程师作图,技能人员做工。任何一个伟大的发明,都离不开技能工人的制造来实现。我们作为工人,作为技师,不仅仅要有一门好手艺,还要有丰富的知识、高理论支撑,好的工匠,应该是‘制造’和‘智造’的结合。”高凤林说。

  如今,高凤林正带领他的团队围绕重型发动机的新装备、新技术、新工艺、新材料开展焊接技术攻关。未来将进行机器人焊接自动化系统功能开发,实现全过程监测技术、视频控制技术、仿真模拟技术在新型发动机推力室、喷管等复杂空间结构上的应用。

  “事业为天,技能是地”,高凤林参加工作30多年来,默默奋战在火箭发动机系统焊接第一线,他敢为人先、勇于创新,艰苦奋斗、甘于奉献,为中国航天事业的发展做出了突出贡献。他热爱自己的祖国和所从事的事业,以主人翁的责任感、刻苦钻研的精神、无私奉献的态度,走出了一条成才之路,成为新时代高技能人才的楷模。在他身上劳模精神得以发扬光大,散发出更多的光和热,汇聚成这个时代宝贵的精神财富。

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