王華明：永遠(yuǎn)瞄準(zhǔn)國家重大需求和科技發(fā)展方向

來源：光明日報

“希望全國科技工作者弘揚(yáng)優(yōu)良傳統(tǒng)，堅定創(chuàng)新自信，著力攻克關(guān)鍵核心技術(shù)，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研深度融合，勇于攀登科技高峰。”習(xí)近平總書記的囑托讓中國工程院院士、北京航空航天大學(xué)教授王華明更加堅定了信心。作為給總書記寫信的25位科技工作者之一，王華明帶領(lǐng)團(tuán)隊二十年如一日科研攻關(guān)，瞄準(zhǔn)國家重大裝備發(fā)展需求和材料制造學(xué)科發(fā)展方向，深鉆細(xì)研、后來居上，使我國成為全球唯一掌握高性能大型關(guān)鍵金屬構(gòu)件激光增材制造技術(shù)并實現(xiàn)應(yīng)用的國家。

鈦合金等高性能大型關(guān)鍵金屬構(gòu)件制造技術(shù)，是航空航天等高端重大裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)和核心技術(shù)。采用傳統(tǒng)鑄鍛技術(shù)制造，不僅需要配套齊全的材料冶金和鑄鍛成形等重工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，制造周期長、成本高，而且受鑄錠冶金和鍛造成形的原理性制約，大型關(guān)鍵金屬構(gòu)件制造能力和材料性能水平，幾乎逼近了天花板。例如采用當(dāng)今世界最大的8萬噸鍛造機(jī)鍛造鈦合金零件，其最大尺寸也不超過5平方米。如何突破高性能復(fù)雜合金大型關(guān)鍵構(gòu)件幾何尺寸和材料性能的天花板，是公認(rèn)的世界性難題。

王華明

2000年，王華明和科研團(tuán)隊進(jìn)入該領(lǐng)域，另辟蹊徑攻關(guān)鈦合金、超高強(qiáng)度鋼等高性能金屬大型關(guān)鍵構(gòu)件激光增材制造技術(shù)，也就是通常所說的“金屬3D打印”技術(shù)。這種方法通過計算機(jī)控制，用激光將合金粉末熔化，并跟隨激光有規(guī)則地逐點逐線逐層游走移動，“像蓋房子一樣”逐層堆積，直接“生長”出大型金屬構(gòu)件。增材制造過程中激光瞬間將金屬熔融，隨后快速冷卻凝固結(jié)晶，這樣一層一層地熔化凝固堆積，就能打印出質(zhì)地致密、晶體細(xì)小、成分均勻的大型金屬構(gòu)件。性能高、成本低、周期短是團(tuán)隊追求的目標(biāo)。

起初，團(tuán)隊只有王華明和張凌云，后來又有6名研究生陸續(xù)加入并成長為團(tuán)隊核心骨干。2003年加入團(tuán)隊的張述泉回憶：“那時候做出一個A4紙大小的次承力構(gòu)件，我們都高興得不得了�！钡�高性能大型關(guān)鍵金屬結(jié)構(gòu)件要求得更高：零件尺寸越大，內(nèi)部熱應(yīng)力越高，打印過程越容易變形或開裂；凝固結(jié)晶及冷卻過程控制不好會導(dǎo)致冶金缺陷。面對世界性難題，團(tuán)隊開展了一次次攻關(guān)。

實驗一開始，20多天不能停，24小時都要有人盯著。針對某飛機(jī)大型鈦合金關(guān)鍵構(gòu)件的需求，團(tuán)隊產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合奮戰(zhàn)3年多。工藝難度極大，要求嚴(yán)格，最后好不容易花了10多天打印出來，但零件內(nèi)應(yīng)力太高忽然開裂，只能尋找原因從頭再來……顛覆性的成果絕非一蹴而就，王華明說：“解決重大問題不是靠一天兩天，不能想著報獎、發(fā)論文，必須靜下心來，刻苦鉆研�！�

做“頂天立地”的學(xué)問，懷赤子之心、無私奉獻(xiàn)的信念精神，專注忘我、集中力量、各盡其能，小小的團(tuán)隊迸發(fā)出巨大的能量。張凌云申報國家獎主動要求不署名；張述泉全身心投入核心關(guān)鍵技術(shù)突破，把博士論文答辯時間推遲了近5年；另一位團(tuán)隊成員劉棟多次以“沒有時間、以后再說吧”為由推辭人才頭銜和職稱申報……類似的例子團(tuán)隊里每個人都可以講出一大堆。外面的企業(yè)高薪挖人，大家也不為所動。

作為團(tuán)隊帶頭人，王華明說，選擇研究方向，既要“先進(jìn)”，要瞄準(zhǔn)和洞悉世界科技發(fā)展方向；更要“有用”，要服務(wù)國家重大需求，作出實際貢獻(xiàn)。20多年來，王華明多次承擔(dān)國家重大項目和攻關(guān)任務(wù)，每一次攻關(guān)的成果都應(yīng)用于國家重大裝備研制生產(chǎn)，現(xiàn)實的緊迫需求讓團(tuán)隊一次次實現(xiàn)突破，走出了一條產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的自主創(chuàng)新之路�！拔覀兊淖灾鲃�(chuàng)新道路，最大優(yōu)勢就是我國社會主義制度能夠集中力量辦大事。這是我們成就事業(yè)的重要法寶�！蓖跞A明深有感觸。

“總書記的殷切希望，更使我清晰地認(rèn)識到作為一名新時代科技工作者所肩負(fù)的責(zé)任和使命。制造業(yè)是強(qiáng)國之基，在今后的工作過程中，我們要更加緊密地瞄準(zhǔn)航空航天等重大裝備的戰(zhàn)略需求，取得創(chuàng)新性引領(lǐng)性的新突破。”王華明說。

如今，高性能大型關(guān)鍵金屬構(gòu)件激光增材制造技術(shù)成果在我國重大裝備上的工程應(yīng)用已呈遍地開花之勢。王華明團(tuán)隊在不斷創(chuàng)新突破的路上已經(jīng)走了很遠(yuǎn)，但他對團(tuán)隊的要求一直沒變：“永遠(yuǎn)瞄準(zhǔn)國家重大需求和科技發(fā)展方向，產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合，做出實實在在的有用成果。”