【中國夢·踐行者】28年專注焊接攻克難關(guān) 焊接博士打造"綠色"無人焊接工廠

　　工學(xué)博士、研究員，廣東省焊接技術(shù)研究所（廣東省中烏研究院）副所長（副院長），中國－烏克蘭巴頓焊接研究院中方院長。主持制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一項，獲國防科技進(jìn)步二等獎兩項、航空科技進(jìn)步一等獎兩項、航空科技進(jìn)步二等獎三項、中國機(jī)械工業(yè)科技進(jìn)步二等獎一項，獲國家發(fā)明專利多項，在核心刊物上發(fā)表50余篇學(xué)術(shù)論文。

　　感言

　　在焊接領(lǐng)域很少有新技術(shù)誕生于中國，因為大家往往重視成果轉(zhuǎn)化、關(guān)心如何將成果用于工業(yè)領(lǐng)域。但正是這種‘拿來主義’，使我們‘只知其然不知其所以然’，在實際應(yīng)用過程中遇到問題常常束手無措。

　　所以，我們現(xiàn)在需要的是基礎(chǔ)科研人才，在材料連接機(jī)理、焊接電弧物理及熔池行為、焊接結(jié)構(gòu)力學(xué)等專業(yè)方向，需要開展扎實系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論研究。只有對這些基礎(chǔ)的焊接物理冶金過程有了更深入的認(rèn)識和解析，才能更好地解決實際工程技術(shù)問題。我想，在我國大部分的工程技術(shù)領(lǐng)域都是如此，這也是國家提出開展‘強(qiáng)基工程’的原因。

　　大洋網(wǎng)訊 提到焊接，通常浮現(xiàn)在腦海里的是弧光、火花飛濺、伴隨著刺耳噪聲的畫面，以及在高溫下汗流浹背的焊工……

　　然而，廣東省焊接技術(shù)研究所（廣東省中烏研究院）里的一間實驗廠房，顛覆了人們對焊接的固有印象——這里一塵不染，這里靜悄悄，這里無焊工——高達(dá)3米的機(jī)器人對鋁合金材料進(jìn)行焊接，短短幾分鐘便完成“工作任務(wù)”，全程無噪音、無飛濺、無輻射。

　　在這背后，是中國－烏克蘭巴頓焊接研究院中方院長董春林及其帶領(lǐng)的團(tuán)隊，致力于發(fā)展“綠色焊接”技術(shù)，將人工智能與焊接技術(shù)相結(jié)合，與烏克蘭巴頓研究所科研團(tuán)隊聯(lián)手，開發(fā)國際先進(jìn)的焊接技術(shù)。

　　28年專注焊接專業(yè) 多次承接重大攻關(guān)

　　焊接簡單地說就是將兩個零件連接成一個整體結(jié)構(gòu)的制造技術(shù)，被稱為工業(yè)縫紉機(jī)，小到制造一枚集成電路芯片、大到建造一艘航空母艦，都離不開焊接。

　　1990年，董春林考取吉林工業(yè)大學(xué)焊接專業(yè)，從此與“焊接”結(jié)下不解之緣。本科畢業(yè)后，他又在哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)習(xí)深造，獲得了焊接專業(yè)的碩士和博士學(xué)位�！皬慕佑|這門專業(yè)開始，細(xì)細(xì)一數(shù)，今年已經(jīng)是第28個年頭。”董春林說。

　　二十多年來，董春林一直從事先進(jìn)焊接技術(shù)的工藝、裝備、過程控制及工程化研究。作為課題負(fù)責(zé)人及主要參研人員，他先后承擔(dān)了國家科技支撐計劃重點項目，國防973項目，工信部重大專項，國家自然科學(xué)基金重點項目，總裝九五、十五、十一五、十二五預(yù)研項目等，在技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化方面重視工藝、試驗及工程應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新，先后發(fā)明了等離子焊弧光傳感、活性劑等離子焊、塑流摩擦焊等方法，取得了顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益。

　　在北京工作期間，董春林帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊，針對我國航空、艦船、航天等領(lǐng)域?qū)嶋H需求，主持國防基礎(chǔ)科研、總裝預(yù)研、民機(jī)科研等重大項目，開展型號關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和高端焊接裝備研制，為先進(jìn)攪拌摩擦焊技術(shù)裝備在我國工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用作出了突出貢獻(xiàn)，榮立中國航空工業(yè)集團(tuán)公司個人二等功。

　　焊接過程靜悄悄 打造“無人焊接廠”

　　2015年9月，董春林調(diào)到廣州工作，得到了廣東省科學(xué)院高端人才計劃支持。他利用自己在攪拌摩擦焊領(lǐng)域的科研基礎(chǔ)和技術(shù)積淀，帶領(lǐng)團(tuán)隊針對現(xiàn)有的攪拌摩擦焊技術(shù)及裝備深入研發(fā)，率先在該領(lǐng)域引入智能控制技術(shù)，開發(fā)“智能機(jī)器人攪拌摩擦焊裝備”，為打造環(huán)保型“無人焊接工廠”提供一體化解決方案。

　　記者在廣東省技術(shù)焊接研究所的實驗廠房里看到，一個巨大的、高達(dá)3米的機(jī)器人正在對鋁合金材料進(jìn)行焊接，短短幾分鐘便完成“工作任務(wù)”，焊接過程安靜、無飛濺、無輻射，與大家想象中火花四射、氣味嗆人的焊接工廠場景有天淵之別。

　　董春林介紹，攪拌摩擦焊是一種綠色環(huán)保的固相焊接技術(shù)。之所以稱為“綠色”，是因為焊接過程無塵、無污染、無噪音；稱為“固相”，是因為其在焊接過程中不需要將材料熔化，通過攪拌工具的高速旋轉(zhuǎn)，使連接部位的材料溫度升高發(fā)生塑化，從而獲得致密的焊縫組織。

　　此外，董春林還帶領(lǐng)科研團(tuán)隊開展了多項技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)，如攪拌工具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計及創(chuàng)新型工藝技術(shù)（雙軸肩、靜軸肩、無針攪拌焊等）。董春林告訴記者，開發(fā)一個新型攪拌工具，至少要經(jīng)過2個月工藝試驗，實驗達(dá)到上千次。

　　盡管攪拌摩擦焊技術(shù)經(jīng)歷了20多年的發(fā)展，但攪拌摩擦焊裝備技術(shù)發(fā)展緩慢，通常采用專機(jī)設(shè)備，實際焊接過程多靠人工手動控制。董春林在國內(nèi)較早地提出了將工業(yè)機(jī)器人及人工智能技術(shù)應(yīng)用于攪拌摩擦焊，并帶領(lǐng)團(tuán)隊開發(fā)了多臺套機(jī)器人攪拌摩擦焊裝備，目前已經(jīng)與國內(nèi)新能源汽車、航天、造船、3C電子等生產(chǎn)企業(yè)合作，聯(lián)合開展技術(shù)應(yīng)用研究和成果轉(zhuǎn)化。

　　中烏攜手聯(lián)合攻關(guān) 進(jìn)軍復(fù)合熱源焊接技術(shù)

　　擁有84年歷史的烏克蘭巴頓焊接研究所在世界焊接科技領(lǐng)域享有盛譽(yù)，時至今日，烏克蘭巴頓焊接研究所在焊接基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)方面依舊實力雄厚，在真空電子束焊接、閃光焊接、人體組織焊接、金屬材料冶金、表面工程、新材料等領(lǐng)域仍處于世界領(lǐng)先水平。

　　2011年，中國與烏克蘭兩國宣布建立和發(fā)展戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，并簽署“關(guān)于支持共建中國－烏克蘭巴頓焊接研究院的諒解備忘錄”政府間合作協(xié)議。2012年，中國—烏克蘭巴頓焊接研究院（簡稱“中烏研究院”）在廣州正式成立。短短幾年內(nèi)，中烏研究院已建成5個具有國內(nèi)一流水平的創(chuàng)新研發(fā)平臺，覆蓋先進(jìn)材料、高能束流加工、現(xiàn)代表面工程、現(xiàn)代焊接裝備與工藝、生物醫(yī)療領(lǐng)域。

　　作為中烏研究院的中方院長，除了與烏方院長合作完成中烏研究院的日常管理運(yùn)行等工作，董春林也組織中烏雙方科研團(tuán)隊，開展多種創(chuàng)新型復(fù)合熱源焊接技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)研發(fā)，如激光－TIG、等離子－MIG、激光－微束等離子等，目前多項關(guān)鍵技術(shù)在國際上處于領(lǐng)先水平。

　　此外，董春林也在努力探索國際科技合作創(chuàng)新模式。他說，長期以來我國國際科技合作都以引進(jìn)國外專家、引進(jìn)國外技術(shù)、聯(lián)合開展成果轉(zhuǎn)化為主要模式，其實通過國際科技合作，聯(lián)合開展基礎(chǔ)科學(xué)研究也非常重要，烏克蘭在焊接及新材料領(lǐng)域的科研基礎(chǔ)非常雄厚，其科研體制也值得我們學(xué)習(xí)借鑒。