带你走近获河北最高科技奖的大咖张福成

2019年01月11日09:41  来源:人民政协报
 
原标题:带你走近获河北最高科技奖的大咖①张福成

  

  1月10日,河北省科学技术奖励暨科技创新大会召开,张福成、杨绍普获河北省科学技术突出贡献奖。长城新媒体记者 路钦淋 摄

  1月10日,河北省科学技术奖励暨科技创新大会召开,对2018年度河北省科学技术奖获奖者和获奖项目进行了表彰。

  对标刚刚举行的国家科学技术奖励大会,对河北省而言,河北省科学技术突出贡献奖的规格与国家最高科学技术奖相似,这是河北省科技界的最高奖项。

  2018年度国家最高科学技术奖获得者刘永坦和钱七虎分别出生于1936年和1937年,都已年至耄耋,人们自然会联想到河北省科学技术突出贡献奖获得者也应是满头白发的老先生。

  事实却不尽然。

  1964年出生的张福成今年55岁,1962年出生的杨绍普今年57岁,从科研年龄而言,都属于科研领域的壮年。

  河北省科学技术突出贡献奖获奖者张福成在河北省科学技术奖励暨科技创新大会上发言。长城新媒体记者 路钦淋 摄

  1964年,张福成出生在吉林省蛟河市,他到河北省读书和工作是很偶然的。这次偶然的机会,也让他在几十年后获得了河北最高科技奖——河北省科学技术突出贡献奖。

  差点与河北擦肩而过

  1982年9月,作为吉林省蛟河市偏远山区农村中学的高中毕业生,张福成以优异的成绩被燕山大学的前身——东北重型机械学院金属材料专业录取。

  作为从当时的公社中学走出来的唯一一名大学生,张福成是幸运的。对于这所中学来说,考上全国重点大学的张福成是空前绝后的,在之前,没有学生考上全国重点大学;在之后很多年也没有;如今这所学校已经没了。

  张福成回忆,上大学前,物理、化学实验他都没有做过,当年高考的物理试卷特别难,好多人只得了30多分,而自己考了89分,“丢分的那道实验题不会”。

  燕山大学的前身是东北重型机械学院,东北重型机械学院的前身是哈尔滨工业大学富拉尔基重型机械学院。

  20世纪50年代,前苏联帮助我国建设重工业,因此在齐齐哈尔市富拉尔基区成立了第一重型机械厂。建成后,当时最高领导人说:光有企业不行,要有大学,得搞产业和大学(产学研)合作。在此背景下,哈尔滨工业大学响应号召,把水机系和重型机械系两个专业的师生迁移到富拉尔基,成立了哈尔滨工业大学重型机械学院,后来独立办学称东北重型机械学院。1985年搬迁到秦皇岛更名为燕山大学。

  1985年张福成也随着学校搬迁至秦皇岛,此时距离张福成毕业也只差一年,倘若再晚一年,相信张福成会选择在东北工作,毕竟黑龙江省齐齐哈尔市与吉林省蛟河市距离要比吉林省蛟河市到河北省秦皇岛市更近一些。

  也许是燕山大学与哈尔滨工业大学这层剪不断的关系,1990年10月,28岁的张福成选择到哈工大金属材料专业学习,并在1993年6月获工学博士学位,随即返回燕山大学工作。

  另外一方面,张福成也是兄弟姐妹六人中,唯一一名大学生,也算世俗意义上最有出息的一个。所以,从这个角度来讲,他最可能选择的还是家乡。

  所以,张福成差一点与河北擦肩而过,与河北省最高科技奖擦肩而过;而历史也不容假设,谁也不能设想如果张福成没有选择留在河北,又将会有怎样的成就。

  河北省科学技术突出贡献奖获得者张福成接受长城新媒体记者采访。长城新媒体记者 路钦淋 摄

  十年“磨”出国家科技进步二等奖

  不过,张福成心中在河北工作也好,回家乡工作也好,并不是排在第一位要考虑的问题。

  1986年本科毕业后,张福成以成绩排名第一获得研究生免试推荐,继续在燕山大学金属材料专业学习,这个专业与他本科所学专业相同,当然也与后来的博士专业相同。

  本科毕业时,国家实行统招统分的政策,张福成在全专业四年总成绩排名第一,但他毅然放弃了到北京和上海工作的机会。读硕士和博士研究生时,他也没有选择当时一些热门专业,经受住了“下海经商”大潮的巨大诱惑,始终默默地在被有些人看不上眼的耐磨材料领域里上下求索,潜心钻研,一点一滴地打下了坚实的专业基础。

  在大学的专业课上,张福成获悉:全世界每年因磨损就消耗掉200万吨以上的奥氏体锰钢。这坚定他努力学好专业知识,在金属材料专业领域有所作为的坚定信念。本科毕业论文的题目,他选的是耐磨材料方面的;硕士、博士研究生的研究方向,他仍选择了耐磨材料。

  在大学期间,一些同学对专业前景做了不乐观的“描绘”:毕业后只能到辅助部门工作,不仅没有发展前途,而且将终日在粉尘和高温的恶劣环境中工作。张福成是这样想的:行行出状元,只要国家发展需要,就不应计较个人的得失。

  后来,张福成先后获得国家科技进步二等奖、国家技术发明二等奖等具有较高影响力的奖项,这是张福成当时没有想到的,不知那些认为专业前途“不乐观”的同学看到这个结果会怎么想?大约糊涂者会羡慕,清醒者则会明白没有把心注入的专业,任何专业的前途都不容乐观。这个道理在如今同样适用,谁也无法预料未来的专业和行业发展,最好的选择就是做好当下的学习和工作。

  读研期间,为了做好国家“七五”重点攻关项目“湿式中硬矿特大磨球机衬板材料的研究”的科研工作,张福成开始了在耐磨材料领域不断拼搏进取的科研生涯。研究耐磨材料需要经常做磨损试验,试验中作为磨料的石英石会产生大量的粉尘,长期在这种环境中工作容易得矽肺病。从1988年至1998年,张福成整整与石英石粉尘打了10年的交道,经常是每天10多个小时的磨损试验一做就是半年。

  也就是在这十年里,张福成获得了硕士和博士学位。张福成曾表示,从小在农村艰苦的劳动生活中磨炼出的坚强意志和吃苦耐劳的品格,使自己在科研工作中遇到的各种困难面前总是从容不迫,知难而进。

  经过多年的努力,张福成设计了新型耐磨材料——新型耐磨奥氏体锰钢,其耐磨性比原普通高锰钢提高1倍以上。这项成果获得2002年国家科技进步二等奖,这一年他不到40岁。

  2018年4月24日人民政协报报道:目前,我国铁路线路上使用的50%高锰钢辙叉都采用该技术制造,通过这项技术焊接的高锰钢辙叉产品还出口到澳大利亚、韩国、香港等20多个国家和地区。

  作为全国政协委员、燕山大学副校长张福成在全国两会上接受长城新媒体记者采访。长城新媒体记者 高琳哲 摄

  工科的问题用人文的思维解决

  1990年代,铁路需要提速,高速、重载、无缝铁路成为具体要求。其中一项涉及材料工程的技术难题摆在眼前:高锰钢辙叉和高碳钢钢轨由于材料性能差异大,无法焊接到一起。铁路运行速度高时,最关键的安全隐患就是接缝问题。

  二十多年过去了,张福成对此印象很深:当时只有奥地利和法国拥有这项焊接技术,他们得知中国铁路想提速,就开出了高价:入门费要1000万美元,每焊一个辙叉,就要提一份钱。“这相当于将焊接产生的效益全部拿走了,非常勒脖子!”

  作为长期研究高锰钢的张福成与企业签订了合同,接手了这项重点攻关项目。

  启动项目后,进展并不顺利。先是采用了几种焊接都没有成功,于是,张福成不断改工艺。后来,每次做小试件实验时还不错,但到了生产性实验环节总出问题。尤其落锤实验,一吨重的铁块在三米高处以自由落体速度砸焊缝。三次没断就成功了。

  在实际辙叉焊接接头性能检测野外实验时,原铁道部来了不少人前来观摩,工作人员在二楼架了台摄像机,以便记录实验全貌。可惜,只砸了一次就失败了。

  技术难度在于,高锰钢和高碳钢这两种材料的物理性质、组织结构包括相变规律是完全不一样的。高碳钢焊接要求缓冷,高锰钢焊接却要求快冷。

  张福成开始试着从人文角度去思考:“要把他们焊接在一起,就好像让两个性格差异很大的人做好朋友,如果有一个性格温和的人做中间人……”沿着这个思路,张福成发明了一种梯度过渡焊接材料,通过对核心元素的调整,改变这种材料的物理参数,使其性能介于两者之间,再使用闪光焊的办法,分别焊接两次。

  成功以后上到试用,又经过两三年时间得到原铁道部认可,项目开始上马。

  “我们在推动技术成果产业化过程中,往往都经历了多次反复,甚至失败、质疑。然而,我们用‘两弹一星’精神鞭策自己,始终秉持科技报国的理想和豪情,开拓进取、久久为功,才取得一次又一次的突破。”1月10日,张福成在河北省科学技术奖励暨科技创新大会上说。(记者张世豪)

  参考:

  《中国高校科技与产业化》,2008年9期,在耐磨材料领域里不懈求索——记燕山大学副校长、博士生导师张福成教授

  人民政协报,2018年4月24日,张福成和他的“中国制造”

(责编:陈思危、史建中)