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赵文金“锆”儿成长记
——中国核用锆合金是怎样炼成的(下)

2022-06-22 08:33:00

  图为N36锆合金核元件管。 (中国核动力院宣传部 供图)      
  
  图为作者(右三)正在采访赵文金(右二)。 (中国核动力院宣传部 供图)      
  晓林
  冬去春来,沐浴着国家新能源发展战略的春风,历经千锤百炼,一只金凤凰从青衣江畔,从沉寂多年的深山沟里“破壳”:赵文金团队研发的一种性能优异的锆合金材料——N36诞生了。从此,我国有了自己的锆合金牌号。2008年,他们申报了N36锆合金发明专利,对新型锆合金的成分进行了保护,2010年获得国家知识产权局正式授权。
  反复调研 艰难试产
  2010年5月份,第16届“锆在核工业中”国际研讨会在四川成都国际会展中心召开。这是该会创办40多年来,第一次在中国举办,是专门冲着赵文金他们来的。这次学术会议云集了美国、加拿大、法国、德国、英国、日本、印度、瑞士、阿根廷、瑞典、俄罗斯等国在锆合金研究领域的专家,充分展示了各国锆合金研究成果,反映了国际锆合金研究领域的发展动向。
  赵文金担任大会的副主席,与世界顶级锆合金研究专家共同主持了研讨会。通过这次学术交流,让世界了解了中国的锆合金,也让赵文金的锆合金团队走向了世界。
  也是在这一年,中核集团重点科技专项“压水堆元件设计制造技术研究”启动。该项目要求以新型包壳材料N36锆合金为突破口,以N36锆合金管棒材研制为主要内容,作为中核集团CF3专项副总设计师的赵文金全权负责技术工作。
  可是,项目一启动,赵文金就遇到了拦路虎:当时全国都没有新型锆合金研制及小批量生产的专业化成套设施!反复调研后,他只好在全国各地找熔炼、锻造、挤压、管材轧制加工的厂家,攒成了一条研制产线。由于各协作方都没有专门生产过锆合金,更没生产过N36锆合金,设备改造的难度非常大,设备的技术稳定性和可靠性也有待提高,赵文金就带着大家亲自动手,吃住在现场,严格开展质量控制和过程控制。那年,赵文金近60岁了,但不管是在西北地区的熔炼锻造车间,还是在上海的管材生产车间,人们都能看到他忙碌的身影。冬天,在零下4摄氏度的车间里,他和同事们一起扛管坯;夏天,在40多摄氏度的车间,他仍然专心致志地蹲在轧机前,汗水湿透了衣衫……在熔炼过程的日日夜夜里,赵文金每天在炉前工作十几个小时,常常熬到凌晨两三点,实在太累了,他就趁铸锭冷却期,趴在桌上眯一小会儿……协作的同事和现场工人连连赞叹:从来没见过哪个老总这么拼命!
  就是那年,同事们戏称他是“空中飞人”,在全国各地穿梭。其实,能按计划不停地在空中飞来飞去,那是累并快乐着,他最怕的是研发工作上出现新情况必须处理,导致耽误了计划好的航班,或错过了动车,那他就要拉着行李,在机场或车站“亡命狂奔”……他常常是一出差回来,又加班加点写材料直到深夜。“老赵在不?”“你去办公室看看吧,要是门开着肯定在写东西,要是门关着肯定又是出差了。”这是在办公区过道经常能听到的对话。
  就是那一年,他的头发似乎一下全白了,人也黑了瘦了很多,奔波大半年后回家,女儿赵妍丹第一眼居然没认出他。妻子魏医生望着白发苍苍、又黑又瘦的他心疼不已:“老赵,莫太拼命了,不比当年,咱们老了!”他却淡淡一笑说:“是妍丹他们这一茬在院里成长起来了,催我们老了。”赵妍丹不依不饶:“我只把妈催老了,你是被你宝贝‘儿子’催老的。”一提到锆合金,一家人又吵闹着笑了。
  果敢拍板 重新投料
  在N36锆合金管棒材加工工艺筛选阶段,为了获得全面的数据,须对9种工艺上百个微观分析样品进行金相组织及第二相的分析,其中每个试样需统计1500个以上的第二相粒子。赵文金带领大家一个一个仔细分析研判,忙得都忘了季节的变换。
  银河galaxy娱乐从来都不是一帆风顺的,2011年5月份,N36锆合金研制进入到500公斤级管材轧制阶段,可管坯外表面出现了许多不该有的横向短裂纹。业内很多人认为,只要把管壁表面裂纹除去,不会影响后续的轧制和质量。然而,一贯作风严谨的赵文金,凭多年对锆合金的认识,认为尽管表面裂纹可以去除,但裂纹去除处已被深度改变了结构,会对后续加工产品质量带来影响。在之后的多次讨论会上,双方各持己见,赵文金始终坚持质量第一,要求重新投料制备管坯。
  重新投料,意味着已做的就要报废,这可是十分难得又很昂贵的锆合金呀,研制成本高到难以接受。可是早改总比晚改损失小得多,而且各个研制环节的时间一环紧扣一环,特别是堆内考验的时间窗口,如果错过了这一趟,下一趟就可能又要等一年!事后证明他这个决定是正确的,从问题管坯中选出两支相对好的,跟随新制备的管坯一起进行后续加工,轧出的二十几支包壳管材竟无一支满足技术要求。正是他在大是大非面前,勇于担当,果敢拍板,为国家避免了可能出现的损失,最关键的是抓住了堆内考验的窗口期。2012年7月份,N36锆合金包壳燃料棒特征化组件顺利进入商业堆辐照考验。
  2013年,到了1000公斤级N36锆合金管棒材的研制阶段。他获悉某公司从美国引进了锆合金管材制造生产线,兴奋得睡不着,心想一定要到专业化锆合金管材生产线上去检验N36锆合金的加工性能。经多方衔接后,在方案评审会上,专家们希望按国外锆合金制备工艺路线研制N36锆合金,但赵文金认为N36锆合金不同于国外的锆合金,它应该有自己的工艺路线,不能简单照外国的路线走。在他的坚持下,两种工艺路线都上,并采用同样的工艺参数,在专业化的锆合金生产线开展3000公斤级N36锆合金管材的研究。经过研制比较,按他提出的工艺路线制备的N36锆合金包壳管加工性能更好,成品率更高。这样,既减少了物耗,节约了经费,又少走了弯路,缩短了研发时间。他又一次用事实说明外国人的路不一定都适合我们。2014年7月份,N36锆合金包壳燃料棒先导组件顺利进入商业堆辐照考验。
  2015年—2017年,N36锆合金研制范围逐步扩大到产业化研究。2017年9月份,N36锆合金包壳燃料棒特征化组件在国内首次完成了为期4个循环的商用核电厂随堆运行考验,与此同时,采用N36锆合金包壳材料的先导组件也已经完成两个循环的随堆考验。结果显示,N36锆合金作为包壳材料的燃料棒,在结构稳定性、辐射生长等关键指标上均优于其他包壳材料。当年11月23日,在核材料专家李冠兴院士为专家组长的评审会上,国内顶级专家们一致认为:赵文金团队掌握了具有自主知识产权的完整的N36锆合金工业化制备技术;构建了完整的锆合金性能分析评价体系,获得了完整的N36锆合金堆内外性能数据,并建立了数据库;N36锆合金性能优异,技术经济性良好,达到国际先进水平,具有较好的产业化应用前景,将有力支撑我国核电“走出去”,并为我国第三代核电技术“华龙一号”提供关键材料保障,对保障我国核电安全发展具有重要意义。
  评审专家的充分肯定,使赵文金几十年辛勤的汗水,瞬间化成了幸福的泪水,当场泪流满面!
  他庆祝成功的方式是酣畅淋漓地打一场从小喜爱但又久违了的乒乓球赛。可他的一个研究生,也许是还没摸透赵文金的脾气,也许是想让他更开心,总是没几下就输了。他认真地说道:“年轻人不要畏手畏脚的,要放开打,你可以打得更好些。只要勤学多练,努力钻研,你定能青出于蓝而胜于蓝。”
  后记
  “我只是一个幸运的农村娃儿”
  晓林
  夜深了,赵文金明天还要上班,我抓紧提了最后一个问题:“这么多年来,哪个人对您影响最大?”
  “小时候是我老汉儿(父亲)。”赵文金操着一口“椒盐普通话”说,“我老汉儿是四川省广元市剑阁县柘坝乡南桥村的普通农民,他不会讲啥子大道理,总教我做人做事要讲良心。他只读过一年私塾,却是生产队的出纳员,每天除了下地干活,还要负责队里的收支款,虽然没有巨款,但进进出出收支繁多,没有一户社员提出支付有差错。每年结算,他都没有一分一厘的短差需要核销,反而常常是长出几角几块钱来。队长说,长出来的应该是你自己该领忘领的,不能老是亏了自己。他却说只要社员们没亏一分钱,队里没亏一分钱就好。”
  “我还记得有一次,队长让他到镇上去买农药,我就跟着去耍,他买好农药后,我以为要带我在镇上耍一下,父亲却匆匆往回赶,我又以为他惦记着家里背篼还没编好。可他回来就到队里的棉花田里打农药去了。他说买药这件事队长给他的是全天的工分,省下的时间是‘公’时,不能用来做私事,早一天打药,虫子就少祸害棉花一天,自家的事,等队上收工后再做也不迟。我后来才知道,打农药的苦差事,队长常常头疼没人干,父亲就‘独揽’了。”
  我抢着接话:“父母是孩子最好的老师,正是从小受父亲言传身教,使您从一个普通的山里娃成长为核材料领域的大科学家。”
  “啥子大科学家哟,我只是一个幸运的农村娃儿。”他说,“我有幸生在新社会,有幸上了清华大学,有幸在核动力院工作几十年,有幸做出了一点有益国家的事而已。参加工作后,对我影响最大的是周邦新院士他们那一辈老科学家们。他们吃的苦比我多得多,学问比我大得多,贡献比我大得多,却始终朴实无华,一直默默无闻地在祖国最需要的岗位上‘做隐名埋姓人,干惊天动地事’,我从心底里特别敬重他们。”
  最后,他一再强调:“组织上叫我来向你介绍一些情况,我希望你多写写大家做的工作,不要写我个人,要写人就写那些院士吧。彭士禄院士是革命先烈彭湃的儿子,很多人称他是‘中国核潜艇之父’,他却说自己只是核潜艇上的一颗螺丝钉。他是太谦虚了,我才真的是一颗极不起眼的小小螺丝钉,是小人物,不值一提。”
  “彭士禄院士那些大科学家,有大笔杆子写,我就要写您这样的‘小人物’。”似乎是受他执着研发锆合金的影响,我也对赵文金执着起来,“再说您哪是‘小人物’,您是博导,是中核集团重点科技CF3专项副总设计师,是CF3燃料组件包壳材料N36研发技术负责人,是N18、N36、N45锆合金主要发明人,您有一大摞国家级学术头衔,有一大堆国家级获奖成果和专利。我是学核物理的,咱俩本是同行,可是我半途而废了。而您从1977年至今,45年在一个岗位默默坚守,辛勤耕耘,太难能可贵了。正是因为您超越常人的毅力和付出,中国才有了拥有完全自主知识产权的锆合金,才能在世界锆合金家族中占有一席之地。正是因为您的巨大贡献,我们的核反应堆才有了真正意义上的中国“芯”。我们感谢您,中国感谢您!在我心目中您就是非常了不起的大人物,值得写出来,向大家宣传,让大家学习。”
  “真的莫写我哈,像我这样长期在一个很小的领域做了点具体事的人,院里还多得很。”
  “确实还有很多,但您要是不让写,人们一个都不晓得呀!”
  《中国冶金报》(2022年06月22日 03版三版)

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编辑:宋玉铮

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