最初開展科學研究工作時,在研究方向的選擇上,我們根據(jù)自身的實際情況,決定不觸及非煤礦機械行業(yè)、不與非煤炭系統(tǒng)的工科院校爭研究領地,于是選擇了國內比較落后的煤炭機械行業(yè),而且選擇比較熟悉的機械設備作為研究方向。當年在棗莊煤礦薄煤層工作面勞動的體驗,為我們選擇研究方向奠定了基礎,于是將采煤機械、刮板運輸機等影響生產(chǎn)(設備)質量和煤炭生產(chǎn)的關鍵配件(零部件)—礦用圓環(huán)鏈、采煤機截齒、礦車三環(huán)鏈作為主攻方向。當時這三種配件產(chǎn)品在國際上已經(jīng)有了嚴格的標準,我國尚沒有自己的標準,只是沿用國際標準。而這三類配件,只有張家口煤機廠等大型煤機廠利用國產(chǎn)鋼材生產(chǎn)的產(chǎn)品勉強達到最低級標準(A級)。國內其他大型煤機廠較普遍采用進口設備、進口多元合金高性能鋼材生產(chǎn)礦用高強度圓環(huán)鏈(C級),價格昂貴。
三種產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝都很復雜,而且因加熱遍(次)數(shù)較多,內部組織非常粗大、混雜(系指材料內部金相組織),產(chǎn)品質量很差,因此服役壽命都非常短,這成為采煤機械、運輸機械中的關鍵難題。
我們首選棗莊礦務局鏈條廠礦用圓環(huán)鏈進行研究,深入分析原因,找到了問題所在。于是采用微機控制代替人工操作閃光對焊機,保證了產(chǎn)品質量的穩(wěn)定,調整中頻加熱鏈條加熱淬火速度、水溫、中頻回火加熱速度,包括淬火和回火加熱線圈等參數(shù)。大約經(jīng)過半年的努力,采用國產(chǎn)鋼材(國產(chǎn)Mn、Mn-V系列低合金鋼,價格非常低)、國產(chǎn)設備(國產(chǎn)閃光對焊機、國產(chǎn)中頻加熱設備)生產(chǎn)的礦用圓環(huán)鏈,首次達到國際先進的“C”級標準。
山東省煤炭局知道我們選擇棗莊礦務局鏈條廠進行礦用圓環(huán)鏈產(chǎn)品的研究后,給予了全力支持,又了解到我們經(jīng)費非常困難,就資助了3000元。山東省煤炭局向煤炭工業(yè)部匯報,煤炭工業(yè)部派員到棗莊礦務局鏈條廠進行了實地試驗和檢測確認。煤炭工業(yè)部在隨后召開的全國會議上宣布:山東礦業(yè)學院和棗莊礦務局鏈條廠首次在國內采用國產(chǎn)鋼材、國產(chǎn)設備,將礦用圓環(huán)鏈首次從“A”級提高到“C”級,達到國際先進水平;同時號召所有采用國產(chǎn)鋼材生產(chǎn)礦用圓環(huán)鏈的生產(chǎn)廠學習、掌握該生產(chǎn)工藝,并提出請山東礦業(yè)學院向全國推廣。煤炭工業(yè)部了解到我們的困難后,也資助了3000元。
山東省煤炭局、煤炭工業(yè)部6000元的資助,雖然只是一點點經(jīng)費,但是基本能夠幫助我們解困,我們就能夠走出山東到全國的礦用圓環(huán)鏈生產(chǎn)廠家取經(jīng)學習了。
為了省錢,我們乘坐火車硬座,去東北的旅客又特別多、車次非常少(乘坐濟寧至三棵樹的慢車,是我們唯一的選擇),我們不止一次地從濟南火車站一直站到吉林省四平市火車站再轉車到遼源礦務局平崗煤礦(平崗截齒廠),而去河南鶴壁礦務局鏈條廠,則要坐9~10個小時的長途汽車。
大約是在1979年,國家提出評選“金質獎”“銀質獎”產(chǎn)品,煤炭工業(yè)部準備申報,計劃按照國家規(guī)定(零部件只允許報“銀質獎”),整體煤礦機械申報“金質獎”,煤礦機械關鍵零部件申報“銀質獎”。為此,煤炭工業(yè)部在北京召開全國煤炭工作會議,邀請山東礦業(yè)學院參加,會前煤炭工業(yè)部生產(chǎn)司負責人找到我們,提出煤炭工業(yè)部將選幾種“配件”參加“銀質獎”評選,其中有礦用高強度圓環(huán)鏈、采煤機截齒、礦車三環(huán)鏈,問我們有沒有把握使這三種產(chǎn)品都達到“銀質獎”水平?如果有把握,煤炭工業(yè)部就在大會上宣布這三類產(chǎn)品申報國家“銀質獎”,如果把握性不太大,就暫時不宣布、不上報。此時距大會宣布只有短短的4個小時,已經(jīng)沒有商量的余地、沒有考慮的時間,課題組緊急討論,當機立斷接受煤炭工業(yè)部的任務,保證在一年的時間內,拿下礦用高強度圓環(huán)鏈、采煤機截齒、礦車三環(huán)鏈三項(枚)“銀質獎章”。煤炭工業(yè)部在大會上宣布,給了我們巨大的壓力。不僅如此,當煤炭工業(yè)部知道我們已經(jīng)在棗莊礦務局鏈條廠生產(chǎn)的礦用圓環(huán)鏈達到“C”級國際先進標準(國家“銀質獎”的水平)后,又要求我們,既然能保證拿下三類產(chǎn)品的“銀質獎”,就進一步為這三類產(chǎn)品制定第一個煤炭工業(yè)部標準吧!
我們只知道產(chǎn)品必須有標準,在以前只是研究產(chǎn)品如何達到標準要求,但是從未接觸過,更沒有參與過標準的制定,其難度之大遠遠大于對提高產(chǎn)品質量的研究。任務壓下來,而且只有一年左右的時間,壓力之大可想而知。說實在的,當時真的是咬著牙接受下來的。接下來的工作就是調研,幾乎跑遍了國內所有使用這三類產(chǎn)品的礦務局生產(chǎn)管理部門了解產(chǎn)品使用情況,到生產(chǎn)廠家收集相關資料。煤炭工業(yè)部出面選擇吉林省遼源礦務局平崗截齒廠和河南省鶴壁礦務局鏈條廠作為我們的實驗研究基地。經(jīng)過將近一年的奮戰(zhàn),礦用高強度圓環(huán)鏈產(chǎn)品質量通過國家檢測,性能指標達到國家“銀質獎”的要求,于1981年獲得國家“銀質獎章”。
對于采煤機截齒,我們改變原生產(chǎn)工藝,采用鍛造余熱淬火回火、等溫淬火等先進工藝,徹底解決了原工藝生產(chǎn)存在的產(chǎn)品質量問題。礦車三環(huán)鏈也是改變原生產(chǎn)工藝和熱處理工藝,產(chǎn)品質量得到提高。采煤機截齒、礦車三環(huán)鏈經(jīng)過國家檢測均達到國家“銀質獎”指標要求,也榮獲國家“銀質獎章”。同時,我們?yōu)槊禾抗I(yè)部起草的礦用高強度圓環(huán)鏈、采煤機截齒、礦車三環(huán)鏈三項產(chǎn)品的標準,經(jīng)煤炭工業(yè)部主持召開專家評審會議討論通過,正式成為煤炭工業(yè)部標準,填補了三項產(chǎn)品沒有標準的空白(后來經(jīng)完善上升為國家標準)。至此,煤炭工業(yè)部下達的兩項任務—奪取三枚“銀質獎章”、制定三項產(chǎn)品標準均圓滿完成。直到今天,這三種產(chǎn)品基本上仍沿用著我們研究的工藝進行生產(chǎn)。
礦用高強度圓環(huán)鏈項目,1982年榮獲山東省科技進步二等獎。接下來我們的團隊再接再厲,數(shù)年之內完成數(shù)十項國家和山東省重大科研項目、自然科學基金項目,榮獲數(shù)十項包括國家、省、市級發(fā)明獎在內的國家、省部級一、二、三等科技進步獎,國家發(fā)明獎填補了山東科技大學空白,取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。我們創(chuàng)建的“表面工程技術”學術領域研究在山東省乃至全國都獨具特色,首創(chuàng)的“高能粒子束(等離子束)學術領域”理論和應用研究取得了突出成就,開創(chuàng)了等離子束在材料強化領域應用的先河。“DLD-50等離子多功能機”(1996年10月;證書:6370342620117)被評為國家級新產(chǎn)品。
選自《科大故事①》(2016年9月出版)(講述:徐慶莘 整理:孫國強)