何懿

裝備維修就是戰(zhàn)斗力

記：徐院士，您是我國(guó)兵器應(yīng)用工程及裝備表面工程的領(lǐng)軍人物，請(qǐng)談?wù)勓b備維修、裝備再制造的重要性和意義。

徐院士（以下簡(jiǎn)稱“徐”）：我1931年出生于哈爾濱，在日本的奴役下當(dāng)了14年的亡國(guó)奴，深刻感受到強(qiáng)國(guó)才能有家，那時(shí)候我就暗暗鼓勵(lì)自己奮發(fā)圖強(qiáng)，為強(qiáng)國(guó)貢獻(xiàn)自己的力量。日本戰(zhàn)敗后，我考上了哈爾濱工業(yè)大學(xué)，刻苦學(xué)習(xí)軍事技術(shù)知識(shí)。學(xué)習(xí)期間，抗美援朝戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)，我了解到由于維修水平不夠，我軍的坦克沒(méi)有發(fā)揮應(yīng)有的作用，多作為火炮使用，從中認(rèn)識(shí)到裝備維修的重要性。此時(shí)，黨中央毛主席做出決定，中國(guó)要建立一所高水平的軍事工程學(xué)院。

1953年9月1日，哈爾濱軍事工程學(xué)院成立，陳庚大將任院長(zhǎng)兼政委，學(xué)生都是四五十年代初參軍的大學(xué)生，創(chuàng)造性很強(qiáng)，之后的坦克、潛艇、火箭等許多的總設(shè)計(jì)師都出自于他們。學(xué)院建成后，蘇聯(lián)派來(lái)了一批顧問(wèn)專家。陳庚大將又申請(qǐng)、周總理親自批復(fù)，從國(guó)內(nèi)各大學(xué)調(diào)來(lái)一些有名的教授，我也被分配到哈軍工從事教學(xué)工作。此外，哈軍工買儀器設(shè)備也被特殊照顧，只要報(bào)得出設(shè)備名稱，由學(xué)校出面很快就能買到，極大地促進(jìn)了哈軍工教學(xué)科研水平的提高。

教學(xué)方面，蘇聯(lián)派來(lái)的專家大多經(jīng)歷過(guò)“二戰(zhàn)”，經(jīng)驗(yàn)豐富，他們深刻總結(jié)了“二戰(zhàn)”時(shí)蘇聯(lián)打敗德國(guó)的經(jīng)驗(yàn)：打敗法西斯，裝備重要，技術(shù)更重要，尤其是高水平的維修技術(shù)。當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)每年的坦克裝甲車輛年產(chǎn)量3萬(wàn)輛，而整個(gè)二戰(zhàn)期間，蘇軍共搶修了43萬(wàn)輛戰(zhàn)損坦克裝甲車輛，并重新投入作戰(zhàn)，相當(dāng)于蘇聯(lián)戰(zhàn)時(shí)最高年產(chǎn)量的15倍。由于蘇聯(lián)專家在坦克修理方面經(jīng)驗(yàn)豐富，因此給我們辦的專業(yè)也非常貼近實(shí)戰(zhàn)需要，一個(gè)是坦克修理專業(yè)，一個(gè)是汽車修理專業(yè)。

蘇聯(lián)專家授課時(shí)需要同聲翻譯，由于我既懂俄語(yǔ)，又懂專業(yè)，因此兼同聲翻譯。此前我一直認(rèn)為裝備維修就是敲敲打打，技術(shù)含量不高。經(jīng)過(guò)與蘇聯(lián)專家的朝夕相處，我逐漸認(rèn)識(shí)到裝備維修的重要性，認(rèn)識(shí)到裝備維修就是先進(jìn)技術(shù)，它可促進(jìn)戰(zhàn)斗力再生，為戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利做出了重大貢獻(xiàn)。

現(xiàn)在回過(guò)頭看，沒(méi)有抗美援朝戰(zhàn)爭(zhēng)就沒(méi)有以哈軍工為代表的一大批軍事工程院校的成立，就不會(huì)有中國(guó)軍事工程水平的快速提升，也就沒(méi)有今天中國(guó)武器裝備發(fā)展的全新高度，以及中國(guó)在國(guó)際軍事斗爭(zhēng)中擔(dān)當(dāng)?shù)脑絹?lái)越重要的作用。但裝備的發(fā)展離不開維修保障，裝備的再生戰(zhàn)斗力更與維修保障息息相關(guān)。

50～70年代：建立維修工程

記：您從事裝備維修研究60多年，是我軍裝備維修及裝備再制造的開拓者和奠基人之一，請(qǐng)談?wù)勎臆娧b備維修的發(fā)展歷程。

徐：我始終伴隨著哈軍工的成長(zhǎng)，在軍工系統(tǒng)已奮斗了62年。

二十世紀(jì)五六十年代，抗美援朝剛剛結(jié)束，中蘇關(guān)系又惡化，當(dāng)時(shí)中國(guó)的條件非常艱苦，外界逼著我們自力更生，走再制造之路，探索規(guī)律把一些報(bào)廢的零件再利用起來(lái)，把不能修理的修理起來(lái)。

當(dāng)時(shí)我們?nèi)ゲ筷?duì)調(diào)查時(shí)，看到因維修設(shè)備和技術(shù)落后，我軍的坦克零件的修復(fù)能力非常低。以坦克行星框架為例，它的工作表面是薄壁，磨損后如果用當(dāng)時(shí)的成熟技術(shù)堆焊來(lái)修復(fù)，零件會(huì)因過(guò)熱導(dǎo)致變形而無(wú)法使用。這些報(bào)廢的零件堆積如山，不但浪費(fèi)很大，也影響了戰(zhàn)士正常訓(xùn)練和戰(zhàn)備任務(wù)的完成。因此，我暗下決心，一定要用所學(xué)的知識(shí)改變部隊(duì)維修技術(shù)落后的現(xiàn)狀，攻克坦克薄壁磨損件的修復(fù)難關(guān)。當(dāng)時(shí)我們既缺乏薄壁零件修復(fù)的資料，又沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，我只在一本蘇聯(lián)雜志上找到了一條關(guān)于振動(dòng)電弧堆焊修復(fù)薄壁零件的報(bào)道，為了將資料變成設(shè)備，我們經(jīng)過(guò)100多天的摸索苦干，研制成功了振動(dòng)電弧堆焊設(shè)備和新工藝，即在焊接薄壁件時(shí)，振動(dòng)頭能維持穩(wěn)定的電弧，熱輸入量小，實(shí)現(xiàn)了對(duì)磨損部位的修復(fù)，突破了部分坦克薄壁零件不能修復(fù)的禁區(qū)，之后又研制出了兩種新的振動(dòng)頭，使坦克零件修復(fù)范圍逐步擴(kuò)大，一輛輛“趴窩”的坦克又重新返回訓(xùn)練場(chǎng)。

振動(dòng)電弧焊雖然解決了坦克薄壁零件的修復(fù)問(wèn)題，但質(zhì)量只是跟新品接近，為了提高易損零件的耐磨性，我們到處尋找解決辦法。1973年，我跑到哈爾濱鍋爐廠參觀，受到了等離子堆焊技術(shù)提高零件耐磨性的啟發(fā)，并借鑒了70年代末美國(guó)等離子噴涂技術(shù)，在它的基礎(chǔ)上改進(jìn)研制出了我們自己的等離子噴涂設(shè)備，該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到坦克零件的維修后，很好地解決了備件短缺的難題。

記：等離子噴涂技術(shù)的原理是什么呢？？

徐：等離子體是氣體在高溫下電離后形成的由單質(zhì)原子、正離子、自由電子組成的物質(zhì)第四態(tài)（另三態(tài)是固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)），等離子體焰流的特點(diǎn)是高溫，能瞬間融化陶瓷和金屬。等離子噴涂技術(shù)就是以離子焰流為熱源，將金屬或陶瓷的球狀粉末顆粒加熱到熔融狀態(tài)，高速噴射到基體表面形成涂層的一種噴涂技術(shù)。它對(duì)零件的傳熱很少，不會(huì)燒穿薄壁零件，而通常電弧堆焊的高溫很容易燒穿薄壁件。此項(xiàng)技術(shù)用在了以坦克行星框架為代表的45種關(guān)鍵零件上，效果非常好。

記：等離子噴涂技術(shù)是否代表著我國(guó)裝備維修的第一階段？它經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證沒(méi)有？

徐：可以說(shuō)50年代至80年代初期是我軍裝備維修的第一階段，進(jìn)入70年代以后主要是應(yīng)用等離子噴涂技術(shù)，修復(fù)坦克的關(guān)鍵零件。為考核等離子噴涂修復(fù)的零件質(zhì)量，上級(jí)機(jī)關(guān)調(diào)撥了3輛坦克供我們實(shí)驗(yàn)。作為對(duì)比，我們?cè)谔箍松弦话氚惭b噴涂修復(fù)的零件，另一半安裝新品零件，共有242個(gè)修復(fù)零件接受考核。由50名官兵和3輛坦克組成的試車隊(duì)實(shí)際行駛1年時(shí)間，在各種路面上都嚴(yán)格按駕駛教范試車，行程達(dá)12 000千米，冬季最北到了漠河，夏季最南到了海南，實(shí)車試驗(yàn)最突出的效果是解決了課本上解決不了的問(wèn)題，可靠性指標(biāo)上去了。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證等離子噴涂的修復(fù)效果，時(shí)任軍委裝甲兵副司令的麻志皓將軍指示，由坦克大修廠的工人進(jìn)行修復(fù)作業(yè)，又調(diào)撥了3輛坦克再進(jìn)行為期一年、行程12 000千米的實(shí)車考核。兩次考核結(jié)果證明，應(yīng)用等離子噴涂技術(shù)修復(fù)的坦克零件，耐磨性比新品提高了1.4～8.3倍，而成本只有新品價(jià)格的1/8，有效地延長(zhǎng)了被修零件的使用壽命，一般坦克裝甲車輛使用4 000小時(shí)后需要中修，8 000小時(shí)后需要大修，采用了等離子噴涂的零件完全不用中修，超過(guò)了8 000小時(shí)還能使用，大幅提高了坦克裝甲車輛的持續(xù)作戰(zhàn)能力，節(jié)約了大量的裝備維修經(jīng)費(fèi)。

上世紀(jì)80年代初，羅馬尼亞軍事代表團(tuán)訪問(wèn)中國(guó)，看中了我們研制的等離子噴涂設(shè)備，他們用一輛蘇聯(lián)產(chǎn)的T-72坦克跟我們交換，我國(guó)當(dāng)時(shí)無(wú)法得到蘇制坦克，這無(wú)異于是一個(gè)“香甜可口的蛋糕”。

但是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)開始大范圍使用新式反坦克武器，給坦克維修提出了新的課題。以第四次中東戰(zhàn)爭(zhēng)為例，參戰(zhàn)的坦克多，損傷率高，以色列軍隊(duì)對(duì)坦克的修復(fù)率達(dá)86%，而埃及、敘利亞軍隊(duì)只修復(fù)了34%的戰(zhàn)損坦克，以軍轉(zhuǎn)入反攻。

面對(duì)新的戰(zhàn)爭(zhēng)形勢(shì)，如何快速修復(fù)裝備成為我們繼續(xù)面對(duì)、探索的重大新方向。

80～90年代：發(fā)展表面工程

記：您發(fā)明的納米電刷鍍技術(shù)就是針對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)快速修理的一項(xiàng)創(chuàng)新，能否簡(jiǎn)單介紹一下？

徐：20世紀(jì)80年代，表面工程開始興起，它具有神奇的功能，因?yàn)榭梢杂帽容^簡(jiǎn)單的方法在零件表面制備出多種性能的涂覆層，通過(guò)局部表面處理使整個(gè)產(chǎn)品的功能大幅提高。到目前已經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段：第一代為傳統(tǒng)的單一表面技術(shù)階段，包括電刷鍍、熱噴涂、激光熔覆等。第二代為復(fù)合表面工程階段，即將兩種及以上傳統(tǒng)的表面技術(shù)復(fù)合應(yīng)用，如將熱噴涂與電刷鍍復(fù)合，性能大大提高。第三代就是現(xiàn)在的納米表面工程階段，它將納米材料和技術(shù)與傳統(tǒng)表面工程結(jié)合起來(lái)了。

電刷鍍技術(shù)是第一代表面工程技術(shù)，它是英國(guó)人發(fā)明的，用來(lái)代替電鍍。它的優(yōu)勢(shì)是操作簡(jiǎn)單，設(shè)備方便攜行，鍍覆速度快，鍍層的種類也很多，特別適合野戰(zhàn)條件下快速搶修坦克，哪個(gè)部件的局部需要修理，在戰(zhàn)場(chǎng)上或野外直接電刷鍍就行。

我們將納米材料與電刷鍍技術(shù)結(jié)合，研發(fā)出了納米電刷鍍技術(shù)。具體做法是在普通鍍液中添加特種納米顆粒，主要是碳化硅、氧化鋁等陶瓷顆粒，刷鍍后這些顆粒就均勻地分散在鍍層中，工作時(shí)主要是依靠納米陶瓷顆粒的高硬度和對(duì)裂紋擴(kuò)展的“釘扎”作用，耐磨性比不含納米顆料電刷鍍層高1.6～2.5倍，硬度是1.5～1.7倍，抗接觸壽命由105提高到了106周次。納米電刷鍍技術(shù)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用到了坦克、工程機(jī)械、軍用車輛、艦船和飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵零件的修復(fù)上。海軍某大型艦船上一個(gè)重要裝備的滑行軌道由于制造時(shí)切削量稍大，造成尺寸超差而無(wú)法使用，我們采用了納米電刷鍍技術(shù)后，既彌補(bǔ)了超差的尺寸，又提高了滑軌的服役壽命。納米刷鍍技術(shù)還被用在了某型進(jìn)口飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片的再制造上，突破了國(guó)外對(duì)該飛機(jī)維修技術(shù)和設(shè)備的壟斷。

記：武器裝備在日常訓(xùn)練中主要容易出現(xiàn)磨損、腐蝕、疲勞等問(wèn)題，20世紀(jì)90年代，針對(duì)艦船的腐蝕您主持研發(fā)出了高速電弧噴涂技術(shù)，它的原理和作用是什么？

徐：電弧噴涂是以電弧為熱源，將金屬絲熔化并用氣流霧化，使熔滴顆粒高速噴到工件表面形成涂層的一種工藝。噴涂時(shí)，分別帶正、負(fù)電的兩根金屬絲被連續(xù)送進(jìn)噴槍，相互接觸短路并產(chǎn)生電弧，使金屬絲的端部瞬間被熔化，壓縮空氣把熔融金屬霧化成微熔滴后，快速噴射到工件表面上，從而形成電弧噴涂層。如果將噴槍出口處的噴射速度提高到音速的噴涂就是高速電弧噴涂技術(shù)。

上世紀(jì)90年代初，為了解決海軍大型艦船和水陸坦克鋼結(jié)構(gòu)的表面防腐的難題，我們研制了專用的防腐、耐磨電弧噴涂合金絲材和粉芯絲材，利用高速電弧噴涂技術(shù)對(duì)艦船的艦體和水陸坦克等主戰(zhàn)裝備進(jìn)行了電弧噴涂防腐處理，使艦船防腐壽命延長(zhǎng)到15年以上，節(jié)約了維修費(fèi)用，延長(zhǎng)了艦船壽命，保障了部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力。

1998年，我國(guó)海軍編隊(duì)出訪美國(guó)，美軍夏威夷艦隊(duì)司令登上我軍軍艦參觀，對(duì)艦上官兵的士氣和武器裝備性能大為贊賞，但對(duì)軍艦甲板的防滑性提出了看法，傲慢地用皮鞋蹭了蹭甲板說(shuō)：“你們沒(méi)有解決甲板的防滑問(wèn)題，我們解決了。”我和同事們知道后只用了3個(gè)月時(shí)間就研制出了一種氧化鋁陶瓷顆粒增強(qiáng)的防滑新材料，采用高速電弧噴涂技術(shù)對(duì)軍艦甲板進(jìn)行了處理，海軍官兵從此穩(wěn)穩(wěn)地站在了甲板上。

90年代至今：推進(jìn)再制造工程

記：隨著時(shí)代的跨越，您又將機(jī)械零件“表面“的觸角從零件延伸到整機(jī)，向再制造轉(zhuǎn)變，在我國(guó)哪年開始的？

徐：上世紀(jì)90年代末，表面工程技術(shù)水平已經(jīng)發(fā)展到了較高階段。我從木桶理論中得到啟示，一只木桶的盛水量取決于木桶最短的一塊木板，而裝備的失效取決于最薄弱零件的失效，只要延長(zhǎng)最薄弱的易損零件的壽命，就能提升裝備的整體性能。多年的維修實(shí)踐提示我，最薄弱零件或零件最薄弱處的失效，基本上都是表面磨損和腐蝕失效。而我們表面工程的技術(shù)優(yōu)勢(shì)得天獨(dú)厚，能夠解決裝備的磨損和腐蝕問(wèn)題。因此，我大膽設(shè)想，如果能以廢舊零件為“毛坯”，利用表面工程技術(shù)對(duì)毛坯的損傷表面進(jìn)行批量化修復(fù)，進(jìn)而重新讓廢舊裝備服役，那一定能產(chǎn)生重大的節(jié)能、節(jié)材和環(huán)保的效能。我們將這一過(guò)程定義為“再制造”，1999年我在中國(guó)正式提出再制造概念。

記：什么是裝備的再制造？

徐：再制造就是以裝備全壽命周期的理論為指導(dǎo)，以跨越式提升廢舊裝備性能為目標(biāo)，以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保為準(zhǔn)則，以先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)為手段，對(duì)廢舊裝備進(jìn)行修復(fù)和改造的一系列技術(shù)措施或工程活動(dòng)的總稱。簡(jiǎn)單地說(shuō)，裝備的再制造就是廢舊裝備的高技術(shù)修復(fù)、改造的產(chǎn)業(yè)化。

再制造一詞來(lái)源于1984年美國(guó)的《技術(shù)評(píng)論》，它提倡舊品的翻新或再生，用來(lái)取代傳統(tǒng)的修復(fù)維修手段。美軍目前是世界上最大的再制造者，它的車輛和武器通常使用再制造部件，不但節(jié)約了軍用裝備的制造費(fèi)用，而且提高了裝備的壽命和維修能力。如美空軍的B-52戰(zhàn)略轟炸機(jī)是1962年生產(chǎn)的，經(jīng)過(guò)1980年、1996年兩次再制造，可服役到2030年。從2005年到2015年，美空軍共完成了1 000架左右的阿帕奇直升機(jī)的再制造，再制造后的阿帕奇成為美軍現(xiàn)役武裝直升機(jī)中戰(zhàn)斗力最強(qiáng)的機(jī)型。

我在研究實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，國(guó)外的再制造雖然起步早，但它的再制造模式是有局限的，不完全適合中國(guó)的國(guó)情，因此我們還有很大的提升空間。國(guó)外再制造采取的多是換件修理法和尺寸修理法，前者是將損傷的零件整體更換為新品零件，后者是將失配的零件表面尺寸加工擴(kuò)大到規(guī)定的范圍，再配以相應(yīng)大尺寸的新品零件重新配副。換件修理法更換的失效零件，要么成為垃圾，要么被回爐冶煉，重走一遍熔煉—成形—制造—使用的“耗能、污染”過(guò)程；尺寸修理法雖然能恢復(fù)零件的出廠性能，但因破壞了互換性而達(dá)不到原型產(chǎn)品的使用壽命。國(guó)外的做法雖也節(jié)能、節(jié)材和環(huán)保，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。在我軍維修中，只有將每一個(gè)磨損或腐蝕失配的關(guān)鍵零件表面都修好并讓它們重新服役，才能最大限度地節(jié)能減排，提升戰(zhàn)斗力。

經(jīng)過(guò)多年的探索，我們初步形成了“以高新技術(shù)為支撐，以提高舊件利用率為核心，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，既循環(huán)又經(jīng)濟(jì)”的中國(guó)特色的再制造模式，大幅度提高了舊件的再制造率。目前，我國(guó)的舊件再制造率已達(dá)到85%，而國(guó)外只有72%，在節(jié)能節(jié)材方面，中國(guó)已走在了世界前列。中國(guó)特色的再制造的重要特征是：再制造后的產(chǎn)品質(zhì)量和性能不低于新品，有些還超過(guò)了原型新品，而成本只有新品的50%，節(jié)能60%，節(jié)材70%，顯著保護(hù)著脆弱的地球，努力“創(chuàng)建一個(gè)沒(méi)有浪費(fèi)的世界”。

記：裝備的再制造與維修有什么區(qū)別？

徐：維修針對(duì)的是使用階段中出現(xiàn)故障的零件，主要是換件，或者修復(fù)單個(gè)或小批量的零件，維修后的零件多數(shù)在質(zhì)量、性能上不如新品。再制造是利用高新技術(shù)，批量化修復(fù)、升級(jí)可以維修的零件，產(chǎn)品的性能和質(zhì)量達(dá)到甚至超過(guò)了原型新品，就是用最小的投入來(lái)獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

記：無(wú)損檢測(cè)是再制造的一個(gè)重要檢測(cè)手段，它的原理是什么？

徐：無(wú)損檢測(cè)是再制造的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過(guò)無(wú)損檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)廢舊零件的受傷程度，從而決定要不要進(jìn)行再制造，或者用什么技術(shù)進(jìn)行再制造。我的團(tuán)隊(duì)開展的無(wú)損檢測(cè)有金屬磁記憶檢測(cè)、渦流檢測(cè)、超聲相控陣檢測(cè)等技術(shù)。

金屬磁記憶檢測(cè)技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)90年代的俄羅斯，但是這些年中國(guó)在這方面發(fā)展非?？臁Ｋ脑砑壬?yuàn)W也簡(jiǎn)單，我們知道，地球是一個(gè)弱磁場(chǎng)，在地球上的所有金屬零件受地球磁場(chǎng)的影響都具有弱磁性，零件服役時(shí)如果受到了破壞，這個(gè)破壞就會(huì)被零件的磁疇“記住”，當(dāng)我們用一種儀器探測(cè)到磁疇的變化時(shí)，就會(huì)推算出零件曾經(jīng)受到的破壞程度，解決了我軍武器裝備的重大安全隱患。前幾年，我軍某類新型坦克，在服役一段時(shí)間后車體出現(xiàn)裂紋，直接影響了訓(xùn)練。為此我們利用金屬磁記憶檢測(cè)儀快速準(zhǔn)確地探測(cè)出了被漆層覆蓋的車體裂紋的數(shù)量和長(zhǎng)度，再利用新型焊接材料對(duì)裂紋進(jìn)行焊修，又利用新型滾壓技術(shù)對(duì)焊縫進(jìn)行應(yīng)力釋放，最后再應(yīng)用防腐固化等技術(shù)對(duì)一些薄弱部位進(jìn)行防腐處理，利用這些綜合手段完成了對(duì)此類坦克的再制造，軍事價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。

記：裝備再制造除了表面工程技術(shù)外，還有哪些有特色的技術(shù)？

徐：納米自修復(fù)添加劑技術(shù)是我們研究的另外一類非常有特色的再制造技術(shù)，它也被稱為運(yùn)行中的再制造技術(shù)。這項(xiàng)研究最開早始于俄羅斯，他們?cè)诓傻V鉆井時(shí)發(fā)現(xiàn)，鉆頭在開采到地下某一深度的巖層時(shí)，鉆頭不僅沒(méi)有磨損，而且以前的磨損部位還被修復(fù)了。他們很驚訝，深入分析后才知道原來(lái)這一層巖石是具有自修復(fù)功能的蛇蚊石。蛇蚊石經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的機(jī)械作用及摩擦化學(xué)作用，形成了一層具有保持作用的修復(fù)層，從而實(shí)現(xiàn)了自修復(fù)。

這些年來(lái)，我們也研制開發(fā)出了多種納米減摩自修復(fù)添加劑。當(dāng)含有修復(fù)功能的微納米顆粒的復(fù)合添加劑被加入到重載車輛的潤(rùn)滑油中后，微納米顆粒會(huì)隨潤(rùn)滑油分散到摩擦副接觸表面，在一定的溫度、壓力、摩擦力的作用下，微納米顆粒會(huì)在摩擦表面沉積，并與摩擦表面作用，填補(bǔ)磨損面，形成一層修復(fù)膜?，F(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)已開始在部隊(duì)?wèi)?yīng)用。如我軍某型重載車輛由于零部件老化，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)故障，我們將微納米減摩自修復(fù)添加劑加入到其中的20輛重載車輛中，提高了動(dòng)力性，減少了機(jī)油消耗。

此外，我們還開發(fā)出了激光清洗技術(shù)。這是一種綠色高效的表面清洗技術(shù)，與傳統(tǒng)的機(jī)械清洗、化學(xué)清洗、超聲清洗、高壓水柱清洗等方法相比，它清洗精度高、設(shè)備穩(wěn)定性好、適用范圍廣、不污染環(huán)境、方便自動(dòng)化控制，可以去除金屬、無(wú)機(jī)非金屬、聚合物等材料表面的顆粒、氧化物、油污等污染層，已被用于微電子元件、飛機(jī)、艦船等領(lǐng)域的表面除漆、除銹、除油及微顆粒清洗。它的原理就是利用高能密度激光束輻照物體表面，使表面污染層產(chǎn)生振動(dòng)、蒸發(fā)、燒蝕、甚至氣化等一系列物理化學(xué)反應(yīng)，最終脫離物體表面，達(dá)到清洗目的，并且不會(huì)損壞物體本身，提高了裝備金屬零件的再制造質(zhì)量。

記：為保障重載車輛的高效運(yùn)行，您和團(tuán)隊(duì)還研發(fā)出了一種表面自強(qiáng)化材料，現(xiàn)在已被用來(lái)作新型坦克的履帶板材料。

徐：我們開發(fā)出了一種中錳鋼材料，是在高錳鋼的基礎(chǔ)上研制的。以前的履帶板材料都是用高錳鋼制造，高錳鋼又叫哈德菲爾德鋼，是哈德菲爾德發(fā)明的，組織通常由奧氏體、碳化物和珠光體組成，含碳量較高，這類奧氏體組織的高錳鋼在受到?jīng)_擊載荷時(shí)，金屬表面容易發(fā)生塑性變形，通過(guò)變形帶來(lái)的位錯(cuò)和孿晶強(qiáng)化實(shí)現(xiàn)履帶板的自強(qiáng)化，但高錳鋼履帶板的自強(qiáng)化力度不足，服役壽命不長(zhǎng)，平均使用壽命壽命不到4 000千米。某型主戰(zhàn)坦克一個(gè)大修期所需的履帶板備件高達(dá)526塊，既消耗了大量維修資金，又增加了維修的工作量。

在這種情況下，我們研制出一種新型履帶板材料，將錳的成分降低了近40%。這種新型履帶材料的核心是合金成分設(shè)計(jì)，使鋼中奧氏體的穩(wěn)定性降低，馬氏體轉(zhuǎn)變溫度提高，在適當(dāng)?shù)臎_擊載荷作用下，通過(guò)應(yīng)變誘發(fā)馬氏體相變，材料就得到了顯著的自強(qiáng)化，即運(yùn)行中履帶板表面“越磨越硬”，使用壽命被延長(zhǎng)到了10 000千米，一躍超過(guò)了美軍和俄軍水平，獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。

記：時(shí)下流行的3D打印技術(shù)也被應(yīng)用到了裝備再制造中，實(shí)現(xiàn)了增材再制造，它的優(yōu)勢(shì)和不足是什么？

徐：3D打印技術(shù)在我國(guó)已發(fā)展了20多年，早期也叫快速成型技術(shù)、增材制造技術(shù)，近年來(lái)發(fā)展很快。3D打印技術(shù)將計(jì)算機(jī)、數(shù)控、激光、新材料等集于一身，由CAD模型直接驅(qū)動(dòng)，采取“所見即所得”的方式，通過(guò)連續(xù)噴射堆積，逐層增加材料來(lái)快速生成具有任意復(fù)雜形狀的三維實(shí)體模型。它的最大特點(diǎn)是把傳統(tǒng)的減法加工（去除加工）變?yōu)橄冗M(jìn)的加法加工（堆積加工）。我空軍某型裝備的關(guān)鍵鈦合金構(gòu)件無(wú)法用鍛造的方法制造出來(lái)，利用3D打印就能解決問(wèn)題：先由計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)出構(gòu)件的三維尺寸，再由激光器按計(jì)算機(jī)設(shè)定好的路徑逐層堆積鈦合金，最終完成了這些超大尺寸和復(fù)雜形態(tài)的鈦合金構(gòu)件的制造。但現(xiàn)階段，與鑄鍛焊等成熟制造技術(shù)相比，3D打印技術(shù)的缺點(diǎn)是效率低、成本高。

3D打印技術(shù)在裝備再制造中也得到了很好的應(yīng)用。美國(guó)陸軍將3D打印技術(shù)列為新世紀(jì)裝備維修技術(shù)的重點(diǎn)，正在進(jìn)行機(jī)動(dòng)式“野戰(zhàn)快速成形制造系統(tǒng)”的建設(shè)，這個(gè)系統(tǒng)被形象地稱為“零件野戰(zhàn)醫(yī)院”，而實(shí)際上是一個(gè)能夠在戰(zhàn)場(chǎng)上迅速生產(chǎn)零件的機(jī)動(dòng)式制造系統(tǒng)。我們實(shí)驗(yàn)室正在自主創(chuàng)新、探索研發(fā)具有中國(guó)特色的“零件野戰(zhàn)醫(yī)院”，通過(guò)對(duì)金屬粉末的直接3D打印來(lái)完成裝備備件的戰(zhàn)場(chǎng)制造與再制造。與美軍相比，我軍的“野戰(zhàn)零件醫(yī)院”將更有特色，不僅能夠制造新零件，還可以再制造已經(jīng)戰(zhàn)損的零件。

記：“科學(xué)雖沒(méi)有國(guó)界，學(xué)者卻有他自己的國(guó)家”。少時(shí)的經(jīng)歷使您對(duì)祖國(guó)懷有強(qiáng)烈的責(zé)任感，經(jīng)過(guò)幾十年的經(jīng)驗(yàn)積累和科學(xué)探索，開辟出一條中國(guó)特色的裝備維修再制造道路，用高新技術(shù)、尖端設(shè)備為我軍強(qiáng)大的戰(zhàn)斗力保駕護(hù)航！衷心感謝您接受本刊專訪！