徐滨士一辈子致力“表面”文章

文/白雪

徐滨士一辈子致力“表面”文章

文/白雪

他几乎与国际同行同步提出建立表面工程科学，带领中国的技术研发走在世界前列。

他在中国首倡再制造工程，并赋予其鲜明的中国特色。

……

他心无旁骛，年复一年地潜心钻研，至今已近60年，并且还在继续努力着。

今年整整80岁的徐滨士做了半个多世纪的“表面”文章，只是他的“表面”文章并非有形式无实质内涵，而是一个个关于修复物体表面磨损与腐蚀的创新技术及理论：

他创造性地研制了电刷镀设备及各种镀液，突破了飞机、舰船等重大型装备不需解体就能现场修复的技术难关，连续在国家3个“五年计划”中被列为重点推广新技术项目，创造价值达30多亿元。

他首次在国内将等离子喷涂技术用于重载车辆薄壁磨损零件的修复，不仅解决了多种薄壁零件不能修复的重大难题，而且还使修复的零件耐磨性比新品提高1.4至8.3倍，寿命延长1至2倍，修复成本却只有购买新件的1/10。

他开发的防腐、耐磨电弧喷涂技术，攻克了大型船舶及水电工程钢结构表面易腐蚀的难题，使其防腐寿命由原来的5年提高到了15年。

他几乎与国际同行同步提出建立表面工程科学，带领中国的技术研发走在世界前列。

他在中国首倡再制造工程，并赋予其鲜明的中国特色。

……

他心无旁骛，年复一年地潜心钻研，至今已近60年，并且还在继续努力着。

他，徐滨士，生于1931年3月12日，中国工程院院士，我国设备维修、表面工程和再制造工程学科的倡导者和开拓者之一。

这些令人惊叹的“表面”工程，支撑起我军装备维修战线两个崭新的学科——装备表面工程和再制造工程。

神奇的“表面”工程

在100万倍的电子显微镜下，坦克发动机传动轴上的磨痕，像险峻的高峰深壑。一位技术人员用一根小小的导电棉刷，蘸着一种液体轻轻刷了几下，几个小时之后，磨痕光滑如镜，“高山”变成了“平原”；一个装甲车辆的报废零件，锈蚀坑坑洼洼，技术人员操纵喷枪喷涂一种高速射流，在炫目的蓝色火焰下，零件恢复如初，如新造产品……

这些令人惊叹的“表面”工程，支撑起我军装备维修战线两个崭新的学科——装备表面工程和再制造工程。其奠基人，就是我军表面工程和再制造工程专家、中国工程院院士徐滨士。

从1978年至今，徐滨士共获得国家技术发明二等奖1项，国家科技进步一等奖1项、二等奖3项，军队科技进步一等奖3项、二等奖5项，取得国家发明专利10项，出版专著和教材17部。

2004年2月20日，在国家科学技术奖励大会上，徐滨士从胡锦涛总书记手中接过“国家技术发明二等奖”荣誉证章。

金灿灿的奖章上，铭刻着徐滨士为推进我军机械化装备维修技术变革创建的功勋：

某新型主战坦克上的一种零件跑4 000公里就磨损了。徐滨士利用他开发的等离子喷涂技术处理表面，跑了12 000公里还可以用，耐磨性比新品提高数倍，寿命延长两倍，价格却只有新品的十分之一。某重型军用牵引车发动机接近中修，徐滨士在润滑油中加入一种他研制的纳米减磨自修复添加剂，发动机在运行中就可以自动修复汽缸磨蚀。一个全寿命试验周期结束，缸体磨损度只是原来的七分之一。

某新型战机，发动机压气机叶片濒临报废，换新需要数十万元。徐滨士利用他首创的纳米电刷镀技术，仅用几个小时就将叶片修复如新，费用只有过去的千分之一。某新型舰艇，出海不久船体上出现斑斑锈迹。徐滨士利用他研制的耐磨电弧喷涂铝合金和粉芯丝材进行处理，在海水中防腐寿命可达15年。

西昌卫星发射中心，火箭高速高温尾焰剥蚀着发射塔的“钢筋铁骨”。用徐滨士研制的新型涂料进行维护，发射塔焕然一新，年复一年把一颗颗“卫星”送上茫茫太空！

在我军现代化建设几乎所有高技术领域，徐滨士的神奇“表面”工程都大显身手，累计产生经济效益数十亿元。

金戈铁马延长了寿命，焕发了青春，然而徐滨士满头黑发已变白如雪。他用半个世纪的人生，开拓出一条独具中国特色的装备维修技术变革之路。

伟大的再制造

上世纪90年代初，海湾战争爆发。徐滨士在关心战事时意外发现，美军轰炸机有的还是1961年生产的，早该退役了，可是这些“老古董”却仍然翱翔在战争的硝烟中。

奥妙在哪里？徐滨士要刨根究底。原来美国人通过再制造工程对飞机进行了延寿和改造，使其寿命延长，性能提升，得以重上蓝天。徐滨士敏感地意识到，这种让机械装备延长使用寿命的再制造技术肯定是今后制造业的发展方向。

美国和欧洲的再制造是以换件修理和尺寸修理为主要手段，通过对失效部件的更换和升级，带来装备性能的恢复和提升。徐滨士发现，这种立足制造业的再制造存在明显不足。那些被更换下来的失效部件只有两种处理办法：或者被弃之不用，直接填埋；或者被回收利用，重走一遍熔炼—成型—制造—使用的过程。前者所带来的浪费和对环境的污染是显而易见的，而后者虽然材料回收了，但回收利用过程仍然会带来能源的消耗以及对环境的污染，其影响也不可小视。

“两种办法带来的后果都是我们这个地球所不能承受的，我们这个地球已非常脆弱！我们应该另辟蹊径，让再制造好上加好，更好地推动人类社会可持续发展。这是一个负责任的科学家应尽的职责。”徐滨士反复对助手们强调。

徐滨士联想到，既然零件失效往往发生在表面，何不将成熟的表面工程技术融入到再制造中，对零件进行修复。于是，他创造性地赋予再制造工程以鲜明的中国特色：把着眼点放在对废旧零件的高技术修复上，将成熟的表面工程技术以及信息技术、纳米技术、生物工程技术等融入到再制造中，突破“原样修复”的局限，不仅要使老旧装备达到与新品一样的性能，甚至还要超过新品。

循着这一思路，徐滨士带领他的科研团队开始了试验。在徐滨士的实验室里，一台上世纪六七十年代生产的老旧机床居然变成了数控机床：原来的丝杆传送被替换成滚珠传送；磨损的导轨通用纳米颗粒复合电刷镀技术获得了修复；数控部件被加装上……经测试，经过再制造的机床加工精度大大提高；与性能相当的数控机床相比，再制造成本节约50%以上，还节能60%，节材70%。

这不就是高级的维修吗？“当然不是。”徐滨士说，再制造和维修完全是两码事。维修是针对某一特定的装备进行的修复，而再制造的最大特点是可以在流水线上实现规模化生产，形成一个新兴的产业。美国再制造产业2005年的销售额就达到1 000亿美元，机动车辆维修市场中70%至80%的配件是再制造产品。德国大众销售的再制造发动机与新发动机的比例，更达到9∶1。

徐滨士意识到，要适应再制造的产业化要求，相关技术必须从手工操作过渡到自动化操作。为此，他带领课题组重点开展自动化再制造表面工程技术的研发。在徐滨士的实验室可以看到：自动化高速电弧喷涂技术用于重载汽车发动机箱体的再制造，其时间由手工操作的1.5小时缩短为20分钟，效率提高4.5倍；自动化纳米颗粒复合电刷镀技术可一次性完成4至6件发动机连杆的电刷镀，并使单件作业时间由60分钟缩短为5分钟，效率提高10倍以上。

这首诗开篇描绘了三军凯旋而归、恭迎乾隆劳军的场景，表达了将士对君主的尊崇和凯旋荣归的喜悦。“乃命饮至，还家受赐。相臣将臣，既策尔勋”叙述了皇帝对凯旋将士的褒奖和封赏。至于战后向皇帝献俘及接受封赏之事，《清实录》也有所提及，然而此诗描写的皇帝赐饮赐食之事，史书并未记载。故而，就描述的这件事而言，此诗可以补史之缺。

徐滨士还用自己的行动教导他的学生，不管创新的想法有多新颖，也不能忘掉求实和严谨。

科研需要创新和严谨

走进装甲兵工程学院“装备再制造技术”国防科技重点实验室，迎面是一幅巨大的照片——徐滨士站在中间，身边是实验室的各个课题组负责人，身后是他的硕士研究生、博士研究生……

电子显微镜下，纳米颗粒加入到镀液中，逐渐吸引、靠拢……视野中出现了一个个黑色的孤岛！

一声长叹，研究生们在记录本上又写下一次失败的记录。这是徐滨士带领研究生们进行纳米电刷镀试验的一个场景。在这项研究中，课题组遇到一个难题：纳米颗粒加入到镀液中容易“抱团”，不能均匀分布。

怎么办？徐滨士招集研究生们开会研究。他风趣地对研究生们说：“条条大道通罗马，此路不通走彼路，不要把我说的办法当成唯一选择，放开胆子想嘛！”

不久，研究生王红美想出一个妙招——采用静电吸附法进行实验，取得了突破。徐院士高兴地鼓励小王说：“搞科研，就要有这种敢于超越老师的创新精神！”

朱胜将自己的攻关设想告诉了徐滨士，徐滨士鼓励他说：“没有奇思妙想，科学就不可能有大的发展。你大胆干！”连夜，徐滨士给朱胜的导师发了一封电子邮件，对朱胜的设想进行了可行性论证，请他给予支持。

两年后，朱胜的科研成果获得波兰国家科技委员会奖励。

徐滨士还用自己的行动教导他的学生，不管创新的想法有多新颖，也不能忘掉求实和严谨。

徐滨士的一位博士研究生，在论文中引用了另一位同学的数据成果。但是，没有注明出处。

论文送到徐滨士那里，徐滨士立即查问原因。这名研究生觉得自己引用的只是同学的实验数据，注不注明出处无关紧要。徐院士脸色阴了下来：“论文中不管引用谁的成果，都必须认真注明，否则就是剽窃！”

事后，徐滨士亲自主持召开了全系研究生大会，让这名研究生在会上做出了深刻检查。

徐老经常告诫学生：“德为先，信为重；先做人，后做事。”他认为，现代科学研究，固然需要创新的奇思妙想，但更需要一丝不苟的求实作风。

徐滨士兢兢业业地干了一辈子“表面”工程，但他对学术的那份敬畏，对科研的务实、严谨的态度，却直指“表面”下的丰功伟绩，激荡着每一个和他有所接触的灵魂。