供稿|賈朝，董道遠(yuǎn) /

斜軋橫軋，三寸件值千金，小鋼球卻有大作為；春華秋實(shí)，六十年研一術(shù)，老教授好似新青年。這幅對(duì)聯(lián)是胡正寰院士致力于軸類零件軋制技術(shù)，為軸類零件軋制技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力所做突出貢獻(xiàn)的真實(shí)寫照。胡正寰，中國工程院院士，現(xiàn)任北京科技大學(xué)教授、“國家高效零件軋制研究與推廣中心”主任。

胡院士生于1934年。旁人或許認(rèn)為，年逾八十的人，過的應(yīng)當(dāng)是含飴弄孫、頤養(yǎng)天年的生活，每天大概是散步遛彎、喝茶下棋、讀報(bào)寫字，這樣的生活倒也舒坦。但是這位胡老教授偏要當(dāng)一個(gè)“上進(jìn)青年”，認(rèn)定要和零件軋制這個(gè) “老伙計(jì)”再過上幾十年招兒，一定要帶領(lǐng)自己的團(tuán)隊(duì)，把軸類零件軋制技術(shù)轉(zhuǎn)化為更廣更大的生產(chǎn)力，為社會(huì)造福。走在校園，這是一位樸實(shí)穩(wěn)健、精神矍鑠的忠厚長者；走進(jìn)車間，這是一位有著六十年工齡的“老工人”。即便是年逾八十的年紀(jì)，作為“國家高效零件軋制研究與推廣中心”主任的他仍然每天工作在第一線，與生產(chǎn)線小零件為伴，在機(jī)器日夜的轟鳴聲中續(xù)寫著他和軸類零件軋制技術(shù)六十年的緣分。用胡院士自己的話說，“將軸類零件軋制技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力是我的畢生追求”。

圖1 胡正寰院士一線工作照

入行——南北奔波，“誤”入正途

1934年，胡正寰出生于黑龍江哈爾濱。在那個(gè)動(dòng)蕩的年代，胡正寰在哈爾濱這座冰雪城市僅度過了一年，之后隨著父親離開中東鐵路總部(哈爾濱)到四川黃埔軍校(成都)任教俄文，胡正寰一家在成都生活了八年，直到抗戰(zhàn)結(jié)束。1945年，胡正寰隨家人來到江城武漢，進(jìn)入了當(dāng)時(shí)的湖北省立高級(jí)中學(xué)(現(xiàn)武漢市第十四中學(xué))就讀。

少年時(shí)期的胡正寰，走過了南北三座城市，經(jīng)歷過冰城的動(dòng)蕩風(fēng)雪，見識(shí)過天府的肥沃土地，領(lǐng)略過江城的磅礴大氣，也曾奔波輾轉(zhuǎn)，也曾一隅偏安，終得奮發(fā)求學(xué)。生于書香世家，長于動(dòng)蕩華夏，中國從沉睡走向覺醒，胡正寰也從青澀走向成熟。書香門第，耳濡目染，胡正寰自幼便受到良好的教育熏陶。20世紀(jì)50年代，鋼鐵行業(yè)是當(dāng)時(shí)國家建設(shè)中最重要的行業(yè)之一。經(jīng)歷了少年奔波，目睹了“落后就要挨打”這個(gè)現(xiàn)實(shí)，又深受父親“科教興國、科教救國”思想的影響，胡正寰毅然報(bào)考北京鋼鐵工業(yè)學(xué)院機(jī)械系(北京鋼鐵工業(yè)學(xué)院成立于1952年，1960年更名為北京鋼鐵學(xué)院，同年被列為首批全國重點(diǎn)大學(xué)，1988年定名為北京科技大學(xué))，開始了他的大學(xué)求學(xué)之路。

大學(xué)里的胡正寰敏而好學(xué)，起床早、打飯?jiān)?、到教室早是他的特征，學(xué)習(xí)之余，熱愛籃球、足球類的體育運(yùn)動(dòng)，健康的體魄得益于好的生活習(xí)慣，胡院士年逾八旬依然精神矍鑠也得益于此。胡正寰在大學(xué)所學(xué)的專業(yè)側(cè)重于冶煉機(jī)械與軋鋼機(jī)械，畢業(yè)留校任教的他本沒有從事科研的想法，就想著過教學(xué)關(guān)。1958年，響應(yīng)“解放思想、敢想敢干”的號(hào)召，胡正寰根據(jù)蘇聯(lián)一本名為《機(jī)器制造中的橫軋》的書，向北京鋼鐵學(xué)院院黨委提出軋制鋼球新工藝的課題，此課題還被列為1958年“十一”向黨獻(xiàn)禮項(xiàng)目。從此胡正寰正式踏入軸類零件軋制技術(shù)的大門，至今已有六十年。當(dāng)時(shí)也曾有人對(duì)此提出異議，認(rèn)為不搞鋼鐵冶金正業(yè)而搞機(jī)械制造鋼球，是不務(wù)正業(yè)，誤入歧途。而胡正寰院士認(rèn)為，自己是“誤”入了正業(yè)。那時(shí)誰也不會(huì)想到，軸類零件軋制技術(shù)能為我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，胡正寰也因此成為中國軸類零件軋制技術(shù)的開創(chuàng)人。

圖2 部分斜軋軸類零件

圖 3 胡正寰在交流會(huì)上發(fā)言

研發(fā)——從零開始，“百日”成形

胡正寰向北京鋼鐵學(xué)院院黨委提出軋制鋼球新工藝課題的時(shí)間是1958年6月，此時(shí)距離課題研究截止時(shí)間，也就是“十一”獻(xiàn)禮的時(shí)間只有百余天。時(shí)間緊促只是其中的難題之一，給研發(fā)造成最大阻力的是當(dāng)時(shí)背景下國外對(duì)中國的科技封鎖，中國對(duì)其他國家的先進(jìn)技術(shù)既無交流也無引進(jìn)，而國內(nèi)對(duì)軸類零件軋制技術(shù)的研究近乎為零。胡正寰和他的團(tuán)隊(duì)，要靠著一本蘇聯(lián)書籍中得來的參考在一百天的時(shí)間內(nèi)從零開始研發(fā)出一種新技術(shù)。

即便是這樣的阻力，胡正寰也沒有退縮。困難雖大，但新技術(shù)研發(fā)成功用于生產(chǎn)所帶來的福利更大。因此，胡正寰帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)，滿懷信心地投入到研究工作當(dāng)中。首先是圖紙的設(shè)計(jì)，胡正寰與幾位同事，廢寢忘食地工作，經(jīng)過40余天的晝夜奮戰(zhàn)，設(shè)計(jì)出了試驗(yàn)軋機(jī)的圖紙，拿到圖紙以后，學(xué)校實(shí)習(xí)工廠的工人們也不敢怠慢，用將近60天的時(shí)間加班加點(diǎn)制造并安裝好了軋機(jī)。接下來就是一次又一次的實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過無數(shù)次失敗，終于在“十一”獻(xiàn)禮前軋制出了鋼球。胡正寰與他的團(tuán)隊(duì)，挑選出了少量表面光潔、尺寸合格的鋼球，向黨獻(xiàn)禮。

在當(dāng)時(shí)，零件軋制技術(shù)在國際上也是剛剛出現(xiàn)不久，但是已經(jīng)受到廣泛重視，由于技術(shù)上存在很多難題，只為少數(shù)國家掌握。然而，胡正寰和他的團(tuán)隊(duì)從零開始，僅用了百天的時(shí)間就軋制出了合格的鋼球，這標(biāo)志著中國軸類零件軋制技術(shù)邁出了第一步，胡正寰成為中國軸類零件軋制技術(shù)的開創(chuàng)者。這項(xiàng)成果被當(dāng)年的《光明日?qǐng)?bào)》《北京日?qǐng)?bào)》報(bào)道，胡正寰看到了新工藝的希望，迫不及待地想將這項(xiàng)技術(shù)用于工業(yè)生產(chǎn)，從而降低能源損耗，提高生產(chǎn)效率。可是將技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，并沒有他想得那么容易。

轉(zhuǎn)化——迎難而上，守得云開

懷著將零件軋制技術(shù)用于工業(yè)生產(chǎn)的迫切希望，1959年，胡正寰應(yīng)東北某工廠的要求，帶領(lǐng)高年級(jí)的大學(xué)生，設(shè)計(jì)出我國第一臺(tái)φ50 mm球磨鋼球軋機(jī)并進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，效果顯著，但缺點(diǎn)也很突出。雖然采用這種技術(shù)軋制鋼球與原來的工藝相比效率提高10多倍，但是無論怎樣努力，總會(huì)有百分之幾的廢品鋼球，胡正寰無法回避這些廢品鋼球，他冷靜地進(jìn)行了反思，降不下去的廢品率讓他深刻意識(shí)到，實(shí)驗(yàn)室的成功與工業(yè)生產(chǎn)的成功是兩碼事。他還有很長的路要走，即便困難再多，也要迎難而上。

圖4 胡正寰(左二)觀看軋出的汽車軸零件

從1960年到1985年長達(dá)二十多年的時(shí)間里，胡正寰的團(tuán)隊(duì)都在做軸類件軋制技術(shù)的轉(zhuǎn)化工作。哪里有困難就從哪里解決，胡正寰團(tuán)隊(duì)做的第一項(xiàng)轉(zhuǎn)化工作就是斜軋球磨鋼球，這一做就是十五年，僅在小批量生產(chǎn)時(shí)，軋機(jī)就出現(xiàn)過大大小小的事故——軸扭曲、螺絲斷、機(jī)架傾翻，往往是之前的問題沒解決，就會(huì)出現(xiàn)新的問題。問題再多也不會(huì)嚇退胡正寰，經(jīng)過長時(shí)間的改進(jìn)和完善，胡正寰團(tuán)隊(duì)終于先后解決了模具孔型設(shè)計(jì)與制造、軋機(jī)的設(shè)計(jì)與制造、工藝參數(shù)與流程的確定、質(zhì)量檢測等系列難題。終于在1974年，他們?cè)O(shè)計(jì)的φ50 mm球磨鋼球軋機(jī)在包鋼投產(chǎn)。

經(jīng)歷了長時(shí)間的埋頭苦干，成果終于一件件展現(xiàn)出來。在斜軋球磨鋼球轉(zhuǎn)化工作中一次次失敗得出的教訓(xùn)和學(xué)到的知識(shí)，使其他工藝轉(zhuǎn)化工作流程大大縮短。1973年，胡正寰的團(tuán)隊(duì)開始楔橫軋工藝研究，1979年便將我國第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)、制造的輥式楔橫軋機(jī)研究成功，并在無錫江南工具廠正式投產(chǎn)。與原鍛造工藝比，生產(chǎn)效率提高5.5倍，節(jié)約材料12%，工人勞動(dòng)條件有很大改善，為我國楔橫軋的廣泛應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。所謂柳暗花明、守得云開正是如此。

推廣——造福社會(huì)，領(lǐng)先國際

零件軋制工藝投產(chǎn)后，經(jīng)濟(jì)效益顯著。1987年，胡正寰成為“國家高效零件軋制研究與推廣中心”主任，著力做起軸類零件軋制技術(shù)的研究和推廣工作。到目前為止，在國內(nèi)27個(gè)省市推廣零件軋制生產(chǎn)線近300條，出口美國、日本、土耳其等國16條，已累計(jì)生產(chǎn)500多萬噸，產(chǎn)值400多億元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。協(xié)助企業(yè)建成零件軋制專業(yè)化工廠20多家，為企業(yè)研究開發(fā)并投產(chǎn)的零件品種達(dá)500多種，包括汽車、拖拉機(jī)、摩托車等的軸類零件與球磨機(jī)、軸承、電鍍銅中的球類零件等，我國因此成為世界上開發(fā)并投產(chǎn)品種最多的國家。在1995年召開的全國科技大會(huì)上，高效零件軋制研究與推廣項(xiàng)目被國家科委成果司評(píng)為“全國十大典型推廣項(xiàng)目”之一，胡正寰被評(píng)為典型推廣人物。

圖5 胡正寰(右一)觀看軋制零件

圖6 楔橫軋生產(chǎn)線

圖7 楔橫軋產(chǎn)品

推廣工作取得這樣的成績，得益于胡正寰團(tuán)隊(duì)的“三有”機(jī)制：(1)有多人互補(bǔ)的推廣班子。研究計(jì)算分析有教授，試生產(chǎn)指導(dǎo)有高工，設(shè)備安裝調(diào)試有技師，理論創(chuàng)新有博士研究生，各司其職，互相補(bǔ)充。(2)有系列化的零件軋機(jī)。在多年理論與實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，胡院士的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出工藝性好，結(jié)構(gòu)合理，使用方便，具有中國特色的零件軋機(jī)。軋機(jī)已經(jīng)系列化，并列為國家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，定點(diǎn)制造。自1990年以后，我國未從國外進(jìn)口一臺(tái)零件軋機(jī)，相反我們的軋機(jī)卻出口到美國、日本、土耳其等國。(3)有一個(gè)零件軋制實(shí)驗(yàn)基地。北京科技大學(xué)校內(nèi)建成了1000多m2且有6臺(tái)試驗(yàn)軋機(jī)和9臺(tái)模具加工機(jī)床，用于新產(chǎn)品開發(fā)試驗(yàn)的零件軋制實(shí)驗(yàn)基地。這樣水平的實(shí)驗(yàn)基地國內(nèi)惟一，國外也少見。

胡正寰團(tuán)隊(duì)的零件軋制技術(shù)總體上已達(dá)到國際先進(jìn)水平，在楔橫軋汽車發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸、室溫斜軋陽極磷銅球等技術(shù)上成為領(lǐng)先國際水平的創(chuàng)造性成果并且實(shí)用化，取得了顯著的效益。胡正寰教授帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)獲國家級(jí)獎(jiǎng)4項(xiàng)，省部級(jí)一、二等獎(jiǎng)10多項(xiàng)，發(fā)表論文100多篇，出版專著5本。胡正寰教授培養(yǎng)博士、碩士研究生50余名，獲國家有突出貢獻(xiàn)中青年專家、全國“五一”勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆⒅袊饘賹W(xué)會(huì)及中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)“終身科技成就獎(jiǎng)”，1997年當(dāng)選為中國工程院院士。胡正寰院士為我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高做出了突出的貢獻(xiàn)，創(chuàng)造了不可估量的價(jià)值。

圖8 高效零件軋制研究推廣中心研究人員合影(2014年)

結(jié)束語

歷盡千帆的人總有“管他天下千萬事，閑來輕笑兩三聲”的豁達(dá)境界，而在胡正寰院士身上，你還能看到“胸懷天下千萬事，矢志科研終如一”的偉大精神。一枚零件，一場傳奇。