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作先进制造研发的国家队
进入21世纪以来,虽然我国制造业取得了突飞猛进的发展,但在先进制造方面自主创新能力仍不够强,高端领域的核心技术和关键元器件往往受制于人,主要问题在于先进材料和先进工艺.
在飞机发动机特种加工领域有着丰富经验的张文武以打孔问题为例,打孔问题对飞机发动机很重要.由于现代飞机发动机的工作温度一般超过高温合金的熔点温度300-500度,所以发动机叶片要保障叶片结构的稳定性,一是必须使用热障陶瓷涂层（TBC）,二则必须使用气膜冷却以充分隔离热流,二者联手形成最大的温度梯度.气膜冷却需要通过气膜孔来实现.发动机异型孔相比常规直孔的加工要困难很多,但其冷却效率是直孔的两倍,等效保护面积是直孔的十倍以上,所以不使用复杂异型孔,发动机的代差就无法缩小.
三维复杂异型孔加工最好能够解决短脉冲激光的速度和深度能力问题,实现直接穿越TBC的单步单机异型孔加工.为此,张文武回国后便组建了国内也是国际上第一家以智能能量场制造为中心的论文范文科研团队——激光与智能能量场制造工程团队,依托中科院宁波材料所所属先进制造技术研究所的先进设备和资金支持,启动了高速皮秒/纳秒微细加工项目,获得了国家自然科学重点基金等项目的支持.如今,他们已经打通了复杂异型孔的技术链条,正在把该技术应用于国产航空发动机和燃气轮机热端部件的孔加工中.
除此之外,张文武还带领团队研究了论文范文水助激光加工技术,主要是为了解决目前激光加工的普遍难题,即热影响和大深度.在研究中,团队发明了论文范文技术,解决了高能量与耦合可靠性之间的矛盾,扩展了耦合功率范围,从而将水助激光加工的加工能力进一步提升,为热敏感材料的接近零热影响孔加工探索出国际领先的工艺路线.
该研究团队还进行了随动型激光冲击强化技术的研究.张文武表示,现有的激光冲击强化技术存在能量利用率低、约束层稳定性差、需要前后处理贴膜等.针对这些弊端,他和团队成员发明了同轴送水加移动吸收层的工艺,激光透过谐振腔里的流体聚焦到移动吸收保护层上形成冲击波,大大提高了能量利用率,同时,有效解决了现有技术中约束层适应性差、加工效率低下等问题.新工艺可以象激光焊接一样随动施加于金属部件,不需要预先贴膜！这样,处理速度提高至少十倍.这个工艺是颠覆性的,将启动一个庞大的激光表面处理市场.目前,该工艺已经获得相关国内发明专利,国际发明申请中.这个技术可望将中国的激光冲击强化技术带进国际引领阶段.
之所以能在短短五年时间去取得这样突出的成果,源于“求实进取,精益创新”的团队精神,张文武的目标将团队发展成为我国先进制造研发的国家队,国家队的特种部队,特种部队的先遣队.“说白了就是要大量原创性地突破工艺极限,服务国家重大需求和国民经济主战场.经过五年努力,一支特别能战斗的先进工艺研发团队已经活跃起来了.”他如是说.2016年,宁波材料所所属先进制造技术研究所被推举为中国机械工程学会特种加工分会副理事长单位,这是对他们的莫大鼓励,也是他们继续前进的动力.
化思想引领为产业引领
五年来,张文武非常注重团队的精神文化建设,始终带领团队做原创性的东西,在工艺领域书写历史,为国家重大需求解决瓶颈难题,引领智能能量场制造这个学术方向,逐步把思想引领化为产业化引领.
智能是什么,智能是场吗?智能怎么与世界交互作用?带着这些问题,张文武带领团队把制造上升到方法论和哲学层面,打造起国际水准的思想高地.张文武还聘请了刘大响院士、欧阳晓平院士和薛群基院士做团队的“启梦导师”,希望建立极端制造工程学,智能场制造理论体系,引领工程技术的发展.
科技成果不产业化应用就是浪费！因此,张文武和江南博士、张军安先生果断于2013年创办了宁波晶钻工业科技有限公司,以生产CVD大单晶金刚石等材料为主,目前公司运行良好.晶钻作建立起材料专家、工艺专家和管理专家的金刚石结构,依托中科院,既有市场灵活性,又有雄厚技术支持,所以,一路高歌,三年发展,形势喜人,正酝酿上市.
由于对发动机制造和激光加工的情怀,2015年,张文武以自己的团队为主,创办了宁波大艾激光科技有限公司,目前已经推出可以为国产飞机发动机服务的五轴联动三维激光加工系统和大型激光清洗系统.两年来,大艾激光科技以中科院团队为依托,中科院解决技术攻关问题,公司专注于生产和商业化运作,同时反哺团队.大艾激光是一个有情怀的有远大追求的公司,他们追求创新,引领性创新,颠覆性创新.
“当然,这意味着更多的付出和坚持.”张文武如是说.
张文武相信信仰的力量,“大爱于心,报国以行”,他们为了地球母亲的微笑而努力工作,幸福生活.他说自己的团队是“一群有情怀的傻瓜”,为了国家腾飞的梦想,为了地球更美好而创新,而修行！“我在等人,等待有缘的傻瓜,去书写历史.奋斗仍然是功利性的,修行则是更高的境界.我相信真爱的力量.”
胸怀万里世界,放眼无限未来
科技创新之余,张文武不忘为国家建言献策.他认为,我国要成为真正的制造强国,必须重视工艺,工艺是众多前沿产品功能化的最后技术瓶颈.可惜,我国目前工艺人员发言权偏小.应该在设计布局阶段就积极吸纳工艺人员.其次,要大胆创新,以实际激励鼓励原创、国产.
胸怀万里世界、放眼无限未来.面对日益激烈的国际竞争,张文武将带领团队以只争朝夕的拼搏、勇往直前的豪迈,在先进制造业创新发展的大潮中扬帆起航,乘风破浪,唱响中国先进制造产业的最强音！
小档案
张文武：中科院宁波材料所先进制造技术研究所副所长、高级研究员,激光与智能能量场制造团队负责人,第十批国家“千人计划”专家.1987年,考入中国科学技术大学精密机械精密仪器专业,后进入航天部一院十三所攻读研究生,留所工作.1999年美国哥伦比亚大学攻读机械专业博士学位,2002年博士毕业后进入美国通用电气公司,致力于飞机发动机异型孔等领域的研究.2012年,以“旗舰人才”身份被中科院宁波材料所引进,组建激光与智能能量场制造工程团队,先后参与创建宁波晶钻工业科技有限公司和宁波大艾激光科技有限公司.
人生感悟：为了地球母亲的微笑,努力工作,幸福生活.
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