
用生命連接——追記我校材料學院教授王東坡
期次:第1290期
作者:□ 本報記者 劉曉艷 查看:69

王東坡教授

王東坡在港珠澳大橋

王東坡在匆忙行程中短暫休息

王東坡(左3)帶學生參觀建設中的工程中心

王東坡(左5)在企業合作現場

王東坡(左3)參加博士論文答辯
王東坡,生前系天津大學材料學院英才教授、博士生導師。今年4月2日,他在出差參加學術會議途中突發疾病,因公殉職,年僅51歲。青年時期的王東坡熱愛焊接學科,立志科技報國。解決大國工程中的卡脖子難題、扎根實際工程做有用的科研,王東坡用他的滿腔熱誠和勤勉不懈在焊接結構完整性領域作出了重要貢獻。
“焊接是培養專門從事焊接工藝、檢測、結構等方面技術的專業,對于國民經濟發展很重要。焊接領域的科技發展水平是衡量一個國家技術發展狀況的重要標志,因此更需要很多從事焊接研究工作的人員,我很希望加入到其中……”當年,準備報考焊接專業研究生的王東坡這樣說。此后的30年,他的生命和“焊接”牢牢地連接在一起,直至最后一刻。
破解工程“卡脖子”問題的實干家
“一個人有知識重要,有思想更重要。只有既有才能又有光輝的信念與思想追求,這樣的人生才算完美,這樣的人才是社會真正需要的人。我們這一代年輕的知識分子,理應自覺向黨靠攏,擔負起國家未來繁榮昌盛的使命,我想這責無旁貸……這是一個充滿競爭的國際大環境,國家間的競爭,關鍵是科學技術的競爭。”
這是王東坡在1996年申請入黨時在自傳材料中寫到的一段話。讓科研落地、把解決實際工程問題視為科研鏈條中最重要的一環,不能總讓外國人“卡脖子”,是他對于這份使命的追求。
焊接,被視為一種關鍵制造技術,標志著國家的工業技術水平,支撐國家建設及國防安全。在我國,16項國家重大科技專項中11項直接涉及焊接。鋼鐵產量的60%以上需要焊接,8萬噸級航母焊縫超過50公里。這其中,焊接結構的安全性尤為關鍵,焊接結構在地震以及風、波浪、海流等長時間作用下易造成損傷累積,產生疲勞與斷裂等問題,進而引發重大工程事故。據統計,80—90%的焊接結構失效是由斷裂與疲勞引起的。在國內焊接工程結構斷裂疲勞與完整性評價領域,王東坡所在的天津大學焊接結構完整性團隊不僅是奠基者,而且一直處于引領地位。
王東坡讀博士期間就研發出世界首臺基于壓電原理的超聲沖擊設備。該設備利用超聲沖擊方法處理的焊接接頭其疲勞強度可提高20%到70%,疲勞壽命延長數倍到幾十倍。同時,這套超聲沖擊設備在焊接成型和矯形及超聲頻疲勞測試等方面都具有廣泛應用。
“CTOD”測試是一種評價材料和焊接接頭抗斷裂性能的有效方法。在這套方法中,有一項核心關鍵技術即是“預制疲勞裂紋”,之前長期只掌握在國外極少數科研機構手中。王東坡和團隊突破了這項卡脖子技術,做出了完全符合標準的平齊漂亮的預制疲勞裂紋,讓外國人在中國大型工程中賺錢再也沒那么容易。這項技術攻克后的很長一段時間內,我國不僅實現了海上油氣平臺建設焊接結構低溫韌性測試國產技術百分之百的覆蓋,更是通過風險評估為企業免除了焊后熱處理這道生產工序,在技術研制出來后不到10年的時間里,產生的經濟效益就達約20-25億元左右。
近年來,隨著我國1500米水深的超深水大氣田開采平臺建設,連接水下油氣管道與海上平臺的“鋼懸鏈線立管”的全尺寸疲勞評價問題成為突出的“卡脖子”工程技術難題。對鋼懸鏈線立管進行全尺寸疲勞測試這項技術只掌握在國外少數幾家大的石油公司手中。出于國家能源安全考慮,深水油氣開發關鍵技術裝備研制國產化的重要性格外凸顯。王東坡帶領課題組不僅研發出了測試評價設備,而且還掌握了這項技術,成功應用于我國深水油氣開發中。
王東坡最終倒在了解決工程“卡脖子”技術的路上。原本4月2日上午9點要在上海召開的“某型號民用航空發動機鼓筒裂紋故障研討及工藝優化方案與驗證策略評審會議”沒有等來王東坡。此前的一周他帶著課題組的師生不斷做實驗、開會討論,而4月1日長達9個多小時高強度的博士生復試工作,他也沒有休息。
在王東坡逝世后,沈陽黎明公司發來唁電寫道:“超聲沖擊強化、焊接結構壽命預測等多項技術成果應用在航空發動機制造中,助力戰鷹飛翔。王教授擔任黎明公司焊接聯合實驗室的學術委員會委員,為航空發動機焊接技術的發展規劃、關鍵技術攻關、項目審議等殫精竭慮、貢獻智慧,生命的最后時刻還在為解決航空發動機關鍵構件的焊接難題奔波……”
幫企業啃硬骨頭的“金剛鉆”
“能不能把這個問題實際解決掉?”是王東坡常掛在嘴邊的一句話。腳踏實地為企業解決實際生產中的工程技術難題,也是他做科研的一貫原則。
企業的工程問題有大有小,但多小的問題他都愿意幫忙解決,多大的問題他都敢于挑戰。
近10年來,王東坡爭取到和企業合作的項目經費就超過了1.3億元,其中近5年就達9700多萬元,項目委托方涉及百余家國內企事業單位。王東坡合作的這些單位中既有國字頭大企業、也有民營企業、甚至是小微企業,因此,在他累計1.3個多億的合同中,既有五六百萬的大合同,也有一兩萬元甚至二三千元的小合同。很多教授都不理解,像他這樣的教授,為什么還愿意做這樣的小項目。而在他看來,只要是企業解決不了的難題,他都愿意幫忙解決。
解決企業實際工程中的問題,是王東坡樂此不疲,也最感到驕傲的事情,而他在解決這些問題中也有一套自己的“絕活”。
“X80”是近年來在國家管網建設,尤其是跨國油氣運輸管線網絡建設中被廣泛使用的高強度鋼。2017到2019年,中緬天然氣輸氣管道發生數起因管道斷裂引發火災爆炸的事故,給人民生命財產帶來重大隱患,從而引發了社會對于國際油氣管道安全性的質疑。
作為焊接領域無論是理論還是實踐都過硬的資深專家,王東坡全程參與了風險排查整治工作并提出了環焊縫失效是由于結構韌性儲備不足的觀點。之后,他承擔了國家石油天然氣管網集團有限公司“高級鋼管道環焊縫失效機理研究”課題中3項關鍵技術的攻關。該公司生產部副總監戴聯雙介紹,現在王東坡在焊材優化、“CTOD”表征等方面的階段性研究成果都已應用到實際工程中。
焊接中的“ECA評估”被稱為承擔風險的風險評估,王東坡憑借深厚的理論學識和豐富的工程經驗,成為國內的權威專家。焊接過程中難免有焊接缺陷存在,比如氣孔夾雜等。實際生產過程中,如果焊接過程中出現了缺陷,已經使用的設備還能不能接著用?或者正在建造的設備還能不能交付?都需要評估,這就是“ECA評估”。在評估過程中,涉及到很多變量,需要具體情況進行具體分析?!八透遗陌逭f取哪個參數。事實上,涉及關鍵的一些安全系數選取多大的數值,都依靠個人極強的工程經驗?!蓖鯑|坡課題組的鄧彩艷教授說。
中海油焊接實驗室副經理魯欣豫粗略算了一筆賬:僅是安全風險評估方面,王東坡教授通過多個國內、國際項目,精準界定了海底管線鋪設的缺陷尺寸臨界值,就為公司降低施工成本、提高施工效率作出了巨大貢獻,產生效益價值數千萬元。
“他恨不得把他知道的所有都告訴你?!痹谔旖蚴薪饦蚝覆募瘓F公司常務副總經理肖輝英的眼中,王東坡仿佛永遠都是那么意氣風發、侃侃而談,他的熱情有著極強的感染力,企業遇到問題找到他,他總是恨不得給你講透并解決。
但事實上,金橋焊接公司并沒有出現在王東坡及其課題組的科研合作名單中。該公司技術部經理馬強參加了4月4日王東坡在上海的告別儀式。他看到了許多國內的同行都來跟王老師告別,“都是像我們金橋一樣得到過他幫助的企業。”馬強說,2021年的時候,國際形勢復雜嚴峻,焊接材料“卡脖子”技術難題制約了我國海洋工程裝備和高技術船舶的自主開發和應用發展。在這種情況下,海洋工程用焊材的國產化就亟待解決,金橋焊接公司承擔了這項緊急攻堅任務,并在2022年實現了部分焊材的國產化。在攻堅過程中,遇到問題的馬強總是跟王老師請教,尤其是涉及到焊材評估的問題?!八麤]有專家的架子,像我這樣的企業技術人員都可以隨時給他發微信請教問題,他每次都會詳細回復。”馬強記得,有一次他在微信中請教了王老師一個問題,當天晚上10點多他接到王老師的電話,一講就是40多分鐘?!拔覀円矝]有給他什么報酬,但如果沒有他的幫助,這條國產化的技術路線我們可能要走更長的時間?!备鎰e儀式上,望著安安靜靜躺下的王老師,馬強仿佛覺得下一秒他還會站起來,隨手拿出包里的計算器和紙,一邊推導演算一邊滔滔不絕地跟他講原理。
4月3日上午9:45,全國鋼標準化技術委員會力學分委會秘書長董莉給他發來微信:“王老師,標準發布了?!敝徊贿^,這條信息,再也得不到及時回復。
董莉所說的標準,即編號為“GB/T28896-2023”的“金屬材料焊接接頭準靜態斷裂韌度測定的試驗方法”2023年修訂版。在關注焊接技術實際工程應用的同時,王東坡教授也非常關注工程中的理論問題及編制相應的國家標準來指導更多的工程應用。在他的主導下,“GB/T28896-2012”即“金屬材料焊接接頭準靜態斷裂韌度測定的試驗方法”和“GB/T33163-2016”即“金屬材料殘余應力超聲沖擊處理法”相繼納入國家標準。
科研報國 不知疲倦的“永動機”
4月4日的上海,下著雨,天氣出奇地冷。但當天從全國各地趕來參加王東坡告別儀式的有近200人。既有天津大學的同事和學生,也有已經畢業許久的弟子,更多是來自學術界和企業界的朋友。
提到王東坡,他的同事同行及企業合作者常會提到一個詞:不知疲倦,像一臺永動機一樣,永遠不停地旋轉。
“王東坡教授理論聯系實際,在焊接結構完整性領域作出了重要貢獻,是我們學習的楷模。讓我們共同緬懷他、向他致敬……”當天,參加完告別儀式的中國工程院院士、華東理工大學教授涂善東又一次哽咽。此前,在一個專門的科研微信群中,涂善東院士已忍不住痛心地留言:“說好的繼續努力呢?”并引用了王東坡3月22日的群發言:“我們繼續跟隨涂老師為國產先進發動機盡綿薄之力。”3個淚奔的表情是他最無奈的表達。而這個工作微信群此前非常熱鬧,是王東坡和幾位同行最好的交流平臺,最后的題目是關于“薄壁構件焊接質量精細化分級評價標準及其疲勞可靠性提高問題”,這一細分領域急迫需要出臺相關標準。
在同事們看來,王東坡要想賺錢太容易了。按照天津大學科研經費管理辦法,和企業合作的橫向課題有40%是特支經費和勞務費,這部分錢給自己支出勞務費無可厚非。僅這2年王東坡自己名下的經費就有一千多萬,為課題組爭取到的經費每年更是高達2000萬左右。但事實上,至今,王東坡和妻子仍然住在天津大學家屬區一套僅73平方米的兩室中。他不開車,他和妻子平時都是乘坐公交車上下班。這兩年,他更是把自己的教授辦公室讓出來給學生當辦公室。
去年剛剛博士畢業的梁行手機里存著幾張王老師生前珍貴的照片。其中一張拍攝于2020年9月11日中午。恰逢教師節期間,王老師帶著課題組的幾位學生去青島出差,為了高鐵行業材料準入標準設定與相關部門負責人開會討論對接。結束了當天上午的討論,就在梁行在前臺辦理退房手續的短短幾分鐘時間,他轉身看到了已經仰在沙發上睡著了的王老師,并用手機拍下了這張照片。
梁行的手機里還珍藏著王老師指導他做科研的聊天記錄及王老師在他的畢業論文上留下的手繪圖和計算過程。2022年3月30日,從晚上9點一直到凌晨,王老師和梁行都在預定的線上會議室里討論問題,直至深夜。但讓他意外的是,轉天醒來時發現王老師從早晨6:29分一直到7:19分都在給他發消息,都是王老師手繪的示意圖和他對這個問題內在機理的詳細分析。
王東坡離世后,他的學生們紛紛在朋友圈悼念他。談到王老師,每位學生心里都有一個思維極為活躍、純真爽朗、勤勉不懈、做學問一絲不茍、對學生關愛有加的恩師形象。作為研究生導師,王東坡在20多年的教師生涯中帶過60余名碩士和博士畢業生。已經畢業的學生如今大多已是國家各高校、科研院所及企業的骨干。
“我們做焊接實驗噪音比較大,中午的時候他都會催促學生趕緊回宿舍休息一會兒,而他自己把兩張凳子一并湊合著休息一下,就繼續工作了?!蓖鯑|坡早年的畢業生王婷回憶。
王東坡今年剛剛畢業的碩士研究生朱奕瑤則常會聽到王老師不經意跟大家說的話:“你們把項目做好了,不僅僅是節省巨額費用的問題,更是防范重大工程風險的需要。技術做好了可能就是為國家節省成百上千萬資金的事?!?br> 在王東坡的科研計劃中,位于天津大學北洋園校區東北一隅正在建設的工程中心讓他充滿期待。工程中心有兩個實驗水池,是他計劃繼續開展水下焊接和全尺寸疲勞評價測試而設計的;而入門處的一件“大塊頭”實驗設備則是他準備開展大型結構的疲勞及壽命評價而設計的實驗臺,有了它,就可以開展如港珠澳大橋等大型橋梁的橋面板疲勞試驗。
王東坡猝不及防地結束了他忙碌的一生。生前,他每天都在趕時間;離世后,他的手機依然響個不停,只是再也沒有人接起和回復。
妻子鄭虹平時問他最多的問題就是“回家吃飯嗎?”這次,他電腦包里的兩盒小點心沒有拆封——他依舊沒顧上吃晚飯。而他那隨身攜帶的計算器,也再也沒有人隨時拿出來做計算了。
4月4日晚,團隊的幾位老師帶著他的骨灰開車走過了他奮斗過的天津大學衛津路校區第1教學樓、第25教學樓,以及北洋園校區第31教學樓和他心心念念的工程中心。此時已是晚上23時,學生們在他途經的路上默哀告別。那個說起話來滔滔不絕、大嗓門的王東坡,那個仿佛永遠充滿熱情、不知疲倦的王東坡這次是真的要好好休息了……
本版圖片提供:梁行 王婷等