发布日期:2023-05-12
用生命连接
——追记我校材料学院教授王东坡
本报记者 刘晓艳
王东坡教授
王东坡,生前系bat365官网登录入口体育材料学院英才教授、博士生导师。今年4月2日,他在出差参加学术会议途中突发疾病,因公殉职,年仅51岁。青年时期的王东坡热爱焊接学科,立志科技报国。解决大国工程中的卡脖子难题、扎根实际工程做有用的科研,王东坡用他的满腔热诚和勤勉不懈在焊接结构完整性领域作出了重要贡献。
“焊接是培养专门从事焊接工艺、检测、结构等方面技术的专业,对于国民经济发展很重要。焊接领域的科技发展水平是衡量一个国家技术发展状况的重要标志,因此更需要很多从事焊接研究工作的人员,我很希望加入到其中……”当年,准备报考焊接专业研究生的王东坡这样说。此后的30年,他的生命和“焊接”牢牢地连接在一起,直至最后一刻。
破解工程“卡脖子”问题的实干家
“一个人有知识重要,有思想更重要。只有既有才能又有光辉的信念与思想追求,这样的人生才算完美,这样的人才是社会真正需要的人。我们这一代年轻的知识分子,理应自觉向党靠拢,担负起国家未来繁荣昌盛的使命,我想这责无旁贷……这是一个充满竞争的国际大环境,国家间的竞争,关键是科学技术的竞争。”
这是王东坡在1996年申请入党时在自传材料中写到的一段话。让科研落地、把解决实际工程问题视为科研链条中最重要的一环,不能总让外国人“卡脖子”,是他对于这份使命的追求。
焊接,被视为一种关键制造技术,标志着国家的工业技术水平,支撑国家建设及国防安全。在我国,16项国家重大科技专项中11项直接涉及焊接。钢铁产量的60%以上需要焊接,8万吨级航母焊缝超过50公里。这其中,焊接结构的安全性尤为关键,焊接结构在地震以及风、波浪、海流等长时间作用下易造成损伤累积,产生疲劳与断裂等问题,进而引发重大工程事故。据统计,80—90%的焊接结构失效是由断裂与疲劳引起的。在国内焊接工程结构断裂疲劳与完整性评价领域,王东坡所在的bat365官网登录入口体育焊接结构完整性团队不仅是奠基者,而且一直处于引领地位。
王东坡教授在港珠澳大桥
王东坡读博士期间就研发出世界首台基于压电原理的超声冲击设备。该设备利用超声冲击方法处理的焊接接头其疲劳强度可提高20%到70%,疲劳寿命延长数倍到几十倍。同时,这套超声冲击设备在焊接成型和矫形及超声频疲劳测试等方面都具有广泛应用。
“CTOD”测试是一种评价材料和焊接接头抗断裂性能的有效方法。在这套方法中,有一项核心关键技术即是“预制疲劳裂纹”,之前长期只掌握在国外极少数科研机构手中。王东坡和团队突破了这项卡脖子技术,做出了完全符合标准的平齐漂亮的预制疲劳裂纹,让外国人在中国大型工程中赚钱再也没那么容易。这项技术攻克后的很长一段时间内,我国不仅实现了海上油气平台建设焊接结构低温韧性测试国产技术百分之百的覆盖,更是通过风险评估为企业免除了焊后热处理这道生产工序,在技术研制出来后不到10年的时间里,产生的经济效益就达约20-25亿元左右。
近年来,随着我国1500米水深的超深水大气田开采平台建设,连接水下油气管道与海上平台的“钢悬链线立管”的全尺寸疲劳评价问题成为突出的“卡脖子”工程技术难题。对钢悬链线立管进行全尺寸疲劳测试这项技术只掌握在国外少数几家大的石油公司手中。出于国家能源安全考虑,深水油气开发关键技术装备研制国产化的重要性格外凸显。王东坡带领课题组不仅研发出了测试评价设备,而且还掌握了这项技术,成功应用于我国深水油气开发中。
王东坡最终倒在了解决工程“卡脖子”技术的路上。原本4月2日上午9点要在上海召开的“某型号民用航空发动机鼓筒裂纹故障研讨及工艺优化方案与验证策略评审会议”没有等来王东坡。此前的一周他带着课题组的师生不断做实验、开会讨论,而4月1日长达9个多小时高强度的博士生复试工作,他也没有休息。
在王东坡逝世后,沈阳黎明公司发来唁电写道:“超声冲击强化、焊接结构寿命预测等多项技术成果应用在航空发动机制造中,助力战鹰飞翔。王教授担任黎明公司焊接联合实验室的学术委员会委员,为航空发动机焊接技术的发展规划、关键技术攻关、项目审议等殚精竭虑、贡献智慧,生命的最后时刻还在为解决航空发动机关键构件的焊接难题奔波……”
帮企业啃硬骨头的“金刚钻”
“能不能把这个问题实际解决掉?”是王东坡常挂在嘴边的一句话。脚踏实地为企业解决实际生产中的工程技术难题,也是他做科研的一贯原则。企业的工程问题有大有小,但多小的问题他都愿意帮忙解决,多大的问题他都敢于挑战。
近10年来,王东坡争取到和企业合作的项目经费就超过了1.3亿元,其中近5年就达9700多万元,项目委托方涉及百余家国内企事业单位。王东坡合作的这些单位中既有国字头大企业、也有民营企业、甚至是小微企业,因此,在他累计1.3个多亿的合同中,既有五六百万的大合同,也有一两万元甚至二三千元的小合同。很多教授都不理解,像他这样的教授,为什么还愿意做这样的小项目。而在他看来,只要是企业解决不了的难题,他都愿意帮忙解决。
王东坡教授(左5)在企业合作现场
解决企业实际工程中的问题,是王东坡乐此不疲,也最感到骄傲的事情,而他在解决这些问题中也有一套自己的“绝活”。
“X80”是近年来在国家管网建设,尤其是跨国油气运输管线网络建设中被广泛使用的高强度钢。2017到2019年,中缅天然气输气管道发生数起因管道断裂引发火灾爆炸的事故,给人民生命财产带来重大隐患,从而引发了社会对于国际油气管道安全性的质疑。
作为焊接领域无论是理论还是实践都过硬的资深专家,王东坡全程参与了风险排查整治工作并提出了环焊缝失效是由于结构韧性储备不足的观点。之后,他承担了国家石油天然气管网集团有限公司“高级钢管道环焊缝失效机理研究”课题中3项关键技术的攻关。该公司生产部副总监戴联双介绍,现在王东坡在焊材优化、“CTOD”表征等方面的阶段性研究成果都已应用到实际工程中。
焊接中的“ECA评估”被称为承担风险的风险评估,王东坡凭借深厚的理论学识和丰富的工程经验,成为国内的权威专家。焊接过程中难免有焊接缺陷存在,比如气孔夹杂等。实际生产过程中,如果焊接过程中出现了缺陷,已经使用的设备还能不能接着用?或者正在建造的设备还能不能交付?都需要评估,这就是“ECA评估”。在评估过程中,涉及到很多变量,需要具体情况进行具体分析。“他就敢拍板说取哪个参数。事实上,涉及关键的一些安全系数选取多大的数值,都依靠个人极强的工程经验。”王东坡课题组的邓彩艳教授说。
中海油焊接实验室副经理鲁欣豫粗略算了一笔账:仅是安全风险评估方面,王东坡教授通过多个国内、国际项目,精准界定了海底管线铺设的缺陷尺寸临界值,就为公司降低施工成本、提高施工效率作出了巨大贡献,产生效益价值数千万元。
“他恨不得把他知道的所有都告诉你。”在天津市金桥焊材集团公司常务副总经理肖辉英的眼中,王东坡仿佛永远都是那么意气风发、侃侃而谈,他的热情有着极强的感染力,企业遇到问题找到他,他总是恨不得给你讲透并解决。
但事实上,金桥焊接公司并没有出现在王东坡及其课题组的科研合作名单中。该公司技术部经理马强参加了4月4日王东坡在上海的告别仪式。他看到了许多国内的同行都来跟王老师告别,“都是像我们金桥一样得到过他帮助的企业。”马强说,2021年的时候,国际形势复杂严峻,焊接材料“卡脖子”技术难题制约了我国海洋工程装备和高技术船舶的自主开发和应用发展。在这种情况下,海洋工程用焊材的国产化就亟待解决,金桥焊接公司承担了这项紧急攻坚任务,并在2022年实现了部分焊材的国产化。在攻坚过程中,遇到问题的马强总是跟王老师请教,尤其是涉及到焊材评估的问题。“他没有专家的架子,像我这样的企业技术人员都可以随时给他发微信请教问题,他每次都会详细回复。”马强记得,有一次他在微信中请教了王老师一个问题,当天晚上10点多他接到王老师的电话,一讲就是40多分钟。“我们也没有给他什么报酬,但如果没有他的帮助,这条国产化的技术路线我们可能要走更长的时间。”告别仪式上,望着安安静静躺下的王老师,马强仿佛觉得下一秒他还会站起来,随手拿出包里的计算器和纸,一边推导演算一边滔滔不绝地跟他讲原理。
4月3日上午9:45,全国钢标准化技术委员会力学分委会秘书长董莉给他发来微信:“王老师,标准发布了。”只不过,这条信息,再也得不到及时回复。
董莉所说的标准,即编号为“GB/T28896-2023”的“金属材料焊接接头准静态断裂韧度测定的试验方法”2023年修订版。在关注焊接技术实际工程应用的同时,王东坡教授也非常关注工程中的理论问题及编制相应的国家标准来指导更多的工程应用。在他的主导下,“GB/T 28896-2012”即“金属材料焊接接头准静态断裂韧度测定的试验方法”和“GB/T 33163-2016”即“金属材料残余应力超声冲击处理法”相继纳入国家标准。
科研报国 不知疲倦的“永动机”
4月4日的上海,下着雨,天气出奇地冷。但当天从全国各地赶来参加王东坡告别仪式的有近200人。既有bat365官网登录入口体育的同事和学生,也有已经毕业许久的弟子,更多是来自学术界和企业界的朋友。
提到王东坡,他的同事同行及企业合作者常会提到一个词:不知疲倦,像一台永动机一样,永远不停地旋转。
“王东坡教授理论联系实际,在焊接结构完整性领域作出了重要贡献,是我们学习的楷模。让我们共同缅怀他、向他致敬……”当天,参加完告别仪式的中国工程院院士、华东理工大学教授涂善东又一次哽咽。此前,在一个专门的科研微信群中,涂善东院士已忍不住痛心地留言:“说好的继续努力呢?”并引用了王东坡3月22日的群发言:“我们继续跟随涂老师为国产先进发动机尽绵薄之力。”3个泪奔的表情是他最无奈的表达。而这个工作微信群此前非常热闹,是王东坡和几位同行最好的交流平台,最后的题目是关于“薄壁构件焊接质量精细化分级评价标准及其疲劳可靠性提高问题”,这一细分领域急迫需要出台相关标准。
在同事们看来,王东坡要想赚钱太容易了。按照bat365官网登录入口体育科研经费管理办法,和企业合作的横向课题有40%是特支经费和劳务费,这部分钱给自己支出劳务费无可厚非。仅这2年王东坡自己名下的经费就有一千多万,为课题组争取到的经费每年更是高达2000万左右。但事实上,至今,王东坡和妻子仍然住在bat365官网登录入口体育家属区一套仅73平方米的两室中。他不开车,他和妻子平时都是乘坐公交车上下班。这两年,他更是把自己的教授办公室让出来给学生当办公室。
去年刚刚博士毕业的梁行手机里存着几张王老师生前珍贵的照片。其中一张拍摄于2020年9月11日中午。恰逢教师节期间,王老师带着课题组的几位学生去青岛出差,为了高铁行业材料准入标准设定与相关部门负责人开会讨论对接。结束了当天上午的讨论,就在梁行在前台办理退房手续的短短几分钟时间,他转身看到了已经仰在沙发上睡着了的王老师,并用手机拍下了这张照片。
王东坡教授在匆忙行程中短暂休息
梁行的手机里还珍藏着王老师指导他做科研的聊天记录及王老师在他的毕业论文上留下的手绘图和计算过程。2022年3月30日,从晚上9点一直到凌晨,王老师和梁行都在预定的线上会议室里讨论问题,直至深夜。但让他意外的是,转天醒来时发现王老师从早晨6:29分一直到7:19分都在给他发消息,都是王老师手绘的示意图和他对这个问题内在机理的详细分析。
王东坡离世后,他的学生们纷纷在朋友圈悼念他。谈到王老师,每位学生心里都有一个思维极为活跃、纯真爽朗、勤勉不懈、做学问一丝不苟、对学生关爱有加的恩师形象。作为研究生导师,王东坡在20多年的教师生涯中带过60余名硕士和博士毕业生。已经毕业的学生如今大多已是国家各高校、科研院所及企业的骨干。
王东坡教授(左3)参加博士论文答辩
“我们做焊接实验噪音比较大,中午的时候他都会催促学生赶紧回宿舍休息一会儿,而他自己把两张凳子一并凑合着休息一下,就继续工作了。”王东坡早年的毕业生王婷回忆。
王东坡今年刚刚毕业的硕士研究生朱奕瑶则常会听到王老师不经意跟大家说的话:“你们把项目做好了,不仅仅是节省巨额费用的问题,更是防范重大工程风险的需要。技术做好了可能就是为国家节省成百上千万资金的事。”
在王东坡的科研计划中,位于bat365官网登录入口体育北洋园校区东北一隅正在建设的工程中心让他充满期待。工程中心有两个实验水池,是他计划继续开展水下焊接和全尺寸疲劳评价测试而设计的;而入门处的一件“大块头”实验设备则是他准备开展大型结构的疲劳及寿命评价而设计的实验台,有了它,就可以开展如港珠澳大桥等大型桥梁的桥面板疲劳试验。
王东坡教授(左3)带学生参观建设中的工程中心
王东坡猝不及防地结束了他忙碌的一生。生前,他每天都在赶时间;离世后,他的手机依然响个不停,只是再也没有人接起和回复。
妻子郑虹平时问他最多的问题就是“回家吃饭吗?”这次,他电脑包里的两盒小点心没有拆封——他依旧没顾上吃晚饭。而他那随身携带的计算器,也再也没有人随时拿出来做计算了。
4月4日晚,团队的几位老师带着他的骨灰开车走过了他奋斗过的bat365官网登录入口体育卫津路校区第1教学楼、第25教学楼,以及北洋园校区第31教学楼和他心心念念的工程中心。此时已是晚上23时,学生们在他途经的路上默哀告别。那个说起话来滔滔不绝、大嗓门的王东坡,那个仿佛永远充满热情、不知疲倦的王东坡这次是真的要好好休息了……
本版图片提供:梁行 王婷等
(学生编辑 丁怡丹)