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趙文金“鋯”兒成長(zhǎng)記(下)
——中國(guó)核用鋯合金是怎樣煉成的(下)

2022-06-22 08:33:00

  圖為N36鋯合金核元件管。 (中國(guó)核動(dòng)力院宣傳部 供圖)      
  
  圖為作者(右三)正在采訪趙文金(右二)。 (中國(guó)核動(dòng)力院宣傳部 供圖)      
  曉林
  冬去春來(lái),沐浴著國(guó)家新能源發(fā)展戰(zhàn)略的春風(fēng),歷經(jīng)千錘百煉,一只金鳳凰從青衣江畔,從沉寂多年的深山溝里“破殼”:趙文金團(tuán)隊(duì)研發(fā)的一種性能優(yōu)異的鋯合金材料——N36誕生了。從此,我國(guó)有了自己的鋯合金牌號(hào)。2008年,他們申報(bào)了N36鋯合金發(fā)明專利,對(duì)新型鋯合金的成分進(jìn)行了保護(hù),2010年獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局正式授權(quán)。
  反復(fù)調(diào)研 艱難試產(chǎn)
  2010年5月份,第16屆“鋯在核工業(yè)中”國(guó)際研討會(huì)在四川成都國(guó)際會(huì)展中心召開(kāi)。這是該會(huì)創(chuàng)辦40多年來(lái),第一次在中國(guó)舉辦,是專門沖著趙文金他們來(lái)的。這次學(xué)術(shù)會(huì)議云集了美國(guó)、加拿大、法國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、日本、印度、瑞士、阿根廷、瑞典、俄羅斯等國(guó)在鋯合金研究領(lǐng)域的專家,充分展示了各國(guó)鋯合金研究成果,反映了國(guó)際鋯合金研究領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)向。
  趙文金擔(dān)任大會(huì)的副主席,與世界頂級(jí)鋯合金研究專家共同主持了研討會(huì)。通過(guò)這次學(xué)術(shù)交流,讓世界了解了中國(guó)的鋯合金,也讓趙文金的鋯合金團(tuán)隊(duì)走向了世界。
  也是在這一年,中核集團(tuán)重點(diǎn)科技專項(xiàng)“壓水堆元件設(shè)計(jì)制造技術(shù)研究”啟動(dòng)。該項(xiàng)目要求以新型包殼材料N36鋯合金為突破口,以N36鋯合金管棒材研制為主要內(nèi)容,作為中核集團(tuán)CF3專項(xiàng)副總設(shè)計(jì)師的趙文金全權(quán)負(fù)責(zé)技術(shù)工作。
  可是,項(xiàng)目一啟動(dòng),趙文金就遇到了攔路虎:當(dāng)時(shí)全國(guó)都沒(méi)有新型鋯合金研制及小批量生產(chǎn)的專業(yè)化成套設(shè)施!反復(fù)調(diào)研后,他只好在全國(guó)各地找熔煉、鍛造、擠壓、管材軋制加工的廠家,攢成了一條研制產(chǎn)線。由于各協(xié)作方都沒(méi)有專門生產(chǎn)過(guò)鋯合金,更沒(méi)生產(chǎn)過(guò)N36鋯合金,設(shè)備改造的難度非常大,設(shè)備的技術(shù)穩(wěn)定性和可靠性也有待提高,趙文金就帶著大家親自動(dòng)手,吃住在現(xiàn)場(chǎng),嚴(yán)格開(kāi)展質(zhì)量控制和過(guò)程控制。那年,趙文金近60歲了,但不管是在西北地區(qū)的熔煉鍛造車間,還是在上海的管材生產(chǎn)車間,人們都能看到他忙碌的身影。冬天,在零下4攝氏度的車間里,他和同事們一起扛管坯;夏天,在40多攝氏度的車間,他仍然專心致志地蹲在軋機(jī)前,汗水濕透了衣衫……在熔煉過(guò)程的日日夜夜里,趙文金每天在爐前工作十幾個(gè)小時(shí),常常熬到凌晨?jī)扇c(diǎn),實(shí)在太累了,他就趁鑄錠冷卻期,趴在桌上瞇一小會(huì)兒……協(xié)作的同事和現(xiàn)場(chǎng)工人連連贊嘆:從來(lái)沒(méi)見(jiàn)過(guò)哪個(gè)老總這么拼命!
  就是那年,同事們戲稱他是“空中飛人”,在全國(guó)各地穿梭。其實(shí),能按計(jì)劃不停地在空中飛來(lái)飛去,那是累并快樂(lè)著,他最怕的是研發(fā)工作上出現(xiàn)新情況必須處理,導(dǎo)致耽誤了計(jì)劃好的航班,或錯(cuò)過(guò)了動(dòng)車,那他就要拉著行李,在機(jī)場(chǎng)或車站“亡命狂奔”……他常常是一出差回來(lái),又加班加點(diǎn)寫(xiě)材料直到深夜?!袄馅w在不?”“你去辦公室看看吧,要是門開(kāi)著肯定在寫(xiě)東西,要是門關(guān)著肯定又是出差了?!边@是在辦公區(qū)過(guò)道經(jīng)常能聽(tīng)到的對(duì)話。
  就是那一年,他的頭發(fā)似乎一下全白了,人也黑了瘦了很多,奔波大半年后回家,女兒趙妍丹第一眼居然沒(méi)認(rèn)出他。妻子魏醫(yī)生望著白發(fā)蒼蒼、又黑又瘦的他心疼不已:“老趙,莫太拼命了,不比當(dāng)年,咱們老了!”他卻淡淡一笑說(shuō):“是妍丹他們這一茬在院里成長(zhǎng)起來(lái)了,催我們老了?!壁w妍丹不依不饒:“我只把媽催老了,你是被你寶貝‘兒子’催老的?!币惶岬戒喓辖?,一家人又吵鬧著笑了。
  果敢拍板 重新投料
  在N36鋯合金管棒材加工工藝篩選階段,為了獲得全面的數(shù)據(jù),須對(duì)9種工藝上百個(gè)微觀分析樣品進(jìn)行金相組織及第二相的分析,其中每個(gè)試樣需統(tǒng)計(jì)1500個(gè)以上的第二相粒子。趙文金帶領(lǐng)大家一個(gè)一個(gè)仔細(xì)分析研判,忙得都忘了季節(jié)的變換。
  科學(xué)研究從來(lái)都不是一帆風(fēng)順的,2011年5月份,N36鋯合金研制進(jìn)入到500公斤級(jí)管材軋制階段,可管坯外表面出現(xiàn)了許多不該有的橫向短裂紋。業(yè)內(nèi)很多人認(rèn)為,只要把管壁表面裂紋除去,不會(huì)影響后續(xù)的軋制和質(zhì)量。然而,一貫作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)内w文金,憑多年對(duì)鋯合金的認(rèn)識(shí),認(rèn)為盡管表面裂紋可以去除,但裂紋去除處已被深度改變了結(jié)構(gòu),會(huì)對(duì)后續(xù)加工產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)影響。在之后的多次討論會(huì)上,雙方各持己見(jiàn),趙文金始終堅(jiān)持質(zhì)量第一,要求重新投料制備管坯。
  重新投料,意味著已做的就要報(bào)廢,這可是十分難得又很昂貴的鋯合金呀,研制成本高到難以接受??墒窃绺目偙韧砀膿p失小得多,而且各個(gè)研制環(huán)節(jié)的時(shí)間一環(huán)緊扣一環(huán),特別是堆內(nèi)考驗(yàn)的時(shí)間窗口,如果錯(cuò)過(guò)了這一趟,下一趟就可能又要等一年!事后證明他這個(gè)決定是正確的,從問(wèn)題管坯中選出兩支相對(duì)好的,跟隨新制備的管坯一起進(jìn)行后續(xù)加工,軋出的二十幾支包殼管材竟無(wú)一支滿足技術(shù)要求。正是他在大是大非面前,勇于擔(dān)當(dāng),果敢拍板,為國(guó)家避免了可能出現(xiàn)的損失,最關(guān)鍵的是抓住了堆內(nèi)考驗(yàn)的窗口期。2012年7月份,N36鋯合金包殼燃料棒特征化組件順利進(jìn)入商業(yè)堆輻照考驗(yàn)。
  2013年,到了1000公斤級(jí)N36鋯合金管棒材的研制階段。他獲悉某公司從美國(guó)引進(jìn)了鋯合金管材制造生產(chǎn)線,興奮得睡不著,心想一定要到專業(yè)化鋯合金管材生產(chǎn)線上去檢驗(yàn)N36鋯合金的加工性能。經(jīng)多方銜接后,在方案評(píng)審會(huì)上,專家們希望按國(guó)外鋯合金制備工藝路線研制N36鋯合金,但趙文金認(rèn)為N36鋯合金不同于國(guó)外的鋯合金,它應(yīng)該有自己的工藝路線,不能簡(jiǎn)單照外國(guó)的路線走。在他的堅(jiān)持下,兩種工藝路線都上,并采用同樣的工藝參數(shù),在專業(yè)化的鋯合金生產(chǎn)線開(kāi)展3000公斤級(jí)N36鋯合金管材的研究。經(jīng)過(guò)研制比較,按他提出的工藝路線制備的N36鋯合金包殼管加工性能更好,成品率更高。這樣,既減少了物耗,節(jié)約了經(jīng)費(fèi),又少走了彎路,縮短了研發(fā)時(shí)間。他又一次用事實(shí)說(shuō)明外國(guó)人的路不一定都適合我們。2014年7月份,N36鋯合金包殼燃料棒先導(dǎo)組件順利進(jìn)入商業(yè)堆輻照考驗(yàn)。
  2015年—2017年,N36鋯合金研制范圍逐步擴(kuò)大到產(chǎn)業(yè)化研究。2017年9月份,N36鋯合金包殼燃料棒特征化組件在國(guó)內(nèi)首次完成了為期4個(gè)循環(huán)的商用核電廠隨堆運(yùn)行考驗(yàn),與此同時(shí),采用N36鋯合金包殼材料的先導(dǎo)組件也已經(jīng)完成兩個(gè)循環(huán)的隨堆考驗(yàn)。結(jié)果顯示,N36鋯合金作為包殼材料的燃料棒,在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、輻射生長(zhǎng)等關(guān)鍵指標(biāo)上均優(yōu)于其他包殼材料。當(dāng)年11月23日,在核材料專家李冠興院士為專家組長(zhǎng)的評(píng)審會(huì)上,國(guó)內(nèi)頂級(jí)專家們一致認(rèn)為:趙文金團(tuán)隊(duì)掌握了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的完整的N36鋯合金工業(yè)化制備技術(shù);構(gòu)建了完整的鋯合金性能分析評(píng)價(jià)體系,獲得了完整的N36鋯合金堆內(nèi)外性能數(shù)據(jù),并建立了數(shù)據(jù)庫(kù);N36鋯合金性能優(yōu)異,技術(shù)經(jīng)濟(jì)性良好,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,具有較好的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景,將有力支撐我國(guó)核電“走出去”,并為我國(guó)第三代核電技術(shù)“華龍一號(hào)”提供關(guān)鍵材料保障,對(duì)保障我國(guó)核電安全發(fā)展具有重要意義。
  評(píng)審專家的充分肯定,使趙文金幾十年辛勤的汗水,瞬間化成了幸福的淚水,當(dāng)場(chǎng)淚流滿面!
  他慶祝成功的方式是酣暢淋漓地打一場(chǎng)從小喜愛(ài)但又久違了的乒乓球賽??伤囊粋€(gè)研究生,也許是還沒(méi)摸透趙文金的脾氣,也許是想讓他更開(kāi)心,總是沒(méi)幾下就輸了。他認(rèn)真地說(shuō)道:“年輕人不要畏手畏腳的,要放開(kāi)打,你可以打得更好些。只要勤學(xué)多練,努力鉆研,你定能青出于藍(lán)而勝于藍(lán)?!?/div>
  后記
  “我只是一個(gè)幸運(yùn)的農(nóng)村娃兒”
  曉林
  夜深了,趙文金明天還要上班,我抓緊提了最后一個(gè)問(wèn)題:“這么多年來(lái),哪個(gè)人對(duì)您影響最大?”
  “小時(shí)候是我老漢兒(父親)?!壁w文金操著一口“椒鹽普通話”說(shuō),“我老漢兒是四川省廣元市劍閣縣柘壩鄉(xiāng)南橋村的普通農(nóng)民,他不會(huì)講啥子大道理,總教我做人做事要講良心。他只讀過(guò)一年私塾,卻是生產(chǎn)隊(duì)的出納員,每天除了下地干活,還要負(fù)責(zé)隊(duì)里的收支款,雖然沒(méi)有巨款,但進(jìn)進(jìn)出出收支繁多,沒(méi)有一戶社員提出支付有差錯(cuò)。每年結(jié)算,他都沒(méi)有一分一厘的短差需要核銷,反而常常是長(zhǎng)出幾角幾塊錢來(lái)。隊(duì)長(zhǎng)說(shuō),長(zhǎng)出來(lái)的應(yīng)該是你自己該領(lǐng)忘領(lǐng)的,不能老是虧了自己。他卻說(shuō)只要社員們沒(méi)虧一分錢,隊(duì)里沒(méi)虧一分錢就好?!?/div>
  “我還記得有一次,隊(duì)長(zhǎng)讓他到鎮(zhèn)上去買農(nóng)藥,我就跟著去耍,他買好農(nóng)藥后,我以為要帶我在鎮(zhèn)上耍一下,父親卻匆匆往回趕,我又以為他惦記著家里背篼還沒(méi)編好??伤貋?lái)就到隊(duì)里的棉花田里打農(nóng)藥去了。他說(shuō)買藥這件事隊(duì)長(zhǎng)給他的是全天的工分,省下的時(shí)間是‘公’時(shí),不能用來(lái)做私事,早一天打藥,蟲(chóng)子就少禍害棉花一天,自家的事,等隊(duì)上收工后再做也不遲。我后來(lái)才知道,打農(nóng)藥的苦差事,隊(duì)長(zhǎng)常常頭疼沒(méi)人干,父親就‘獨(dú)攬’了?!?/div>
  我搶著接話:“父母是孩子最好的老師,正是從小受父親言傳身教,使您從一個(gè)普通的山里娃成長(zhǎng)為核材料領(lǐng)域的大科學(xué)家?!?/div>
  “啥子大科學(xué)家喲,我只是一個(gè)幸運(yùn)的農(nóng)村娃兒?!彼f(shuō),“我有幸生在新社會(huì),有幸上了清華大學(xué),有幸在核動(dòng)力院工作幾十年,有幸做出了一點(diǎn)有益國(guó)家的事而已。參加工作后,對(duì)我影響最大的是周邦新院士他們那一輩老科學(xué)家們。他們吃的苦比我多得多,學(xué)問(wèn)比我大得多,貢獻(xiàn)比我大得多,卻始終樸實(shí)無(wú)華,一直默默無(wú)聞地在祖國(guó)最需要的崗位上‘做隱名埋姓人,干驚天動(dòng)地事’,我從心底里特別敬重他們?!?/div>
  最后,他一再?gòu)?qiáng)調(diào):“組織上叫我來(lái)向你介紹一些情況,我希望你多寫(xiě)寫(xiě)大家做的工作,不要寫(xiě)我個(gè)人,要寫(xiě)人就寫(xiě)那些院士吧。彭士祿院士是革命先烈彭湃的兒子,很多人稱他是‘中國(guó)核潛艇之父’,他卻說(shuō)自己只是核潛艇上的一顆螺絲釘。他是太謙虛了,我才真的是一顆極不起眼的小小螺絲釘,是小人物,不值一提。”
  “彭士祿院士那些大科學(xué)家,有大筆桿子寫(xiě),我就要寫(xiě)您這樣的‘小人物’?!彼坪跏鞘芩麍?zhí)著研發(fā)鋯合金的影響,我也對(duì)趙文金執(zhí)著起來(lái),“再說(shuō)您哪是‘小人物’,您是博導(dǎo),是中核集團(tuán)重點(diǎn)科技CF3專項(xiàng)副總設(shè)計(jì)師,是CF3燃料組件包殼材料N36研發(fā)技術(shù)負(fù)責(zé)人,是N18、N36、N45鋯合金主要發(fā)明人,您有一大摞國(guó)家級(jí)學(xué)術(shù)頭銜,有一大堆國(guó)家級(jí)獲獎(jiǎng)成果和專利。我是學(xué)核物理的,咱倆本是同行,可是我半途而廢了。而您從1977年至今,45年在一個(gè)崗位默默堅(jiān)守,辛勤耕耘,太難能可貴了。正是因?yàn)槟匠H说囊懔透冻觯袊?guó)才有了擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鋯合金,才能在世界鋯合金家族中占有一席之地。正是因?yàn)槟木薮筘暙I(xiàn),我們的核反應(yīng)堆才有了真正意義上的中國(guó)“芯”。我們感謝您,中國(guó)感謝您!在我心目中您就是非常了不起的大人物,值得寫(xiě)出來(lái),向大家宣傳,讓大家學(xué)習(xí)?!?/div>
  “真的莫寫(xiě)我哈,像我這樣長(zhǎng)期在一個(gè)很小的領(lǐng)域做了點(diǎn)具體事的人,院里還多得很?!?/div>
  “確實(shí)還有很多,但您要是不讓寫(xiě),人們一個(gè)都不曉得呀!”
  《中國(guó)冶金報(bào)》(2022年06月22日 03版三版)

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編輯:劉經(jīng)緯

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