中国钨材料产业的开端

祝修盛

1 国外钨材料产业的开端

钨——最早应用于特殊钢的生产，18世纪50年代，化学家就已经发现钨能够影响钢的性质。1898年，美国首先研制成高速钢，当时这种高速钢成分中含钨量达到18.91%，相当于现代的W18高速工具钢。用高速钢制成的刀具在使用过程中工作效率大大超过此前使用的各种其他材料制成的切削工具，使美国当时的机械工业生产获得了很大的经济效益。

1900年以前，爱迪生发明的灯丝先后用碳化棉、竹丝。1900年俄国科学家首先提出在照明灯泡中使用钨的建议，钨丝是美国人库里奇在1906年发明，贾斯脱发明了拉丝工艺，钨丝灯泡才真正出现。这是钨合金材料的开端。

进入20世纪20年代，德国科学家Karl Schroter用粉末冶金的办法，在碳化钨中加入少量的铁族元素（铁、镍、钴等），通过混合、压制、烧结，生产硬质合金。这应该是钨材料工业发展的里程碑。从此，硬质合金开始以切削工具、模具、地矿工具、量具等形式广泛应用于制造业中。

2 我国钨材料产业的开端

由于我国在20世纪初，尚处于落后的半殖民地半封建社会中，民族工业十分弱小，根本谈不上有什么材料产业，包括钨的材料产业。但在一些归国留学人员和国内员工的不断努力下，中国钨材料工业从20世纪40年代开始出现萌芽！解放后，在人民政府的大力支持下，我国钨材料产业欣开了历史的新篇章！重庆、大连、上海3地出现了我国钨材料产业最早的研制企业，并奠定了我国钨材料产业的坚实基础。

2.1 重庆兵工署

抗战期间，国民党政府在重庆成立重庆兵工署，专门制造武器及其配件。兵工署所属的重庆兵工署材料试验处曾经在1940—1942年间用钨精矿为原料，生产出26t三氧化钨。

兵工署材料试验处的处长是中国早期冶金、金属材料专家，中国科学院院士周志宏（图1）。1929年哈佛大学博士周志宏从美国回到祖国，南京国民政府安排他担任兵工署兵工研究委员会助理委员，1937年“七·七事变”后，周志宏担任兵工署材料试验处总工程师兼处长，周志宏在这段时期，研制了包括钨粉在内的金属材料产品。1942年兵工署成立第28厂，由他兼任厂长，28厂主要研制和生产包括钨铁（图2）在内的铁合金，和高速工具钢（图3）、冲模钢等合金钢。钨铁、高速工具钢是1944年后开始研制生产的。周志宏在解放后一直在我国钢铁工业从事技术研究和人才培养工作，曾任上海交通大学一级教授、副校长，并担任机械系、冶金系主任、还担任学校所属的材料科学及工程研究所所长。

重庆兵工署试验处，集中了许多以后为新中国金属材料工业的发展作出重要贡献的科学家，如磁学家、冶金专家戴礼智，有机化学家、高分子科学家于同隐，材料科学家、中国科学院院士徐祖耀，冶金学家、特殊钢专家、中国特殊钢事业的开拓者丘玉池等。

先后在英、德留学的戴礼智于1939年回到祖国，进入兵工署材料试验处，并率先成功地研制了钨钢永磁材料。当时为了解决电话通信的需求，戴礼智和丘玉池采用坩埚炼制了含钨6%的钨磁钢，供应给资源委员会所属的无线电器材厂，经测试符合使用要求。戴礼智、丘玉池研制的这种永磁材料应该是我国生产的第一种工业使用的永磁材料。

重庆兵工署第20厂，原来是清未建立的重庆铜元局，1930年四川军阀将其改制成军工厂，抗战时国民政府接管该厂，改名重庆兵工署第20厂，专门生产子弹。解放后，重庆兵工署第20厂改名为“重庆长江电工厂（791厂）”，1953年第63车间投产，生产硬质合金工具，硬质合金生产能力达到40t。

2.2 大连钢厂

在东北日占时期，日军在大连成立了一家叫大华电气冶金厂的工厂，专门生产硬质合金产品，原料是钨精矿，中间产品是三氧化钨和钨粉，产量不大，1943年停产。1945年日本投降，人员撤回日本，工厂成为一片废墟。

大连解放后，人民政府非常重视对这家工厂的恢复工作。将该厂改名为“大连钢厂”，并决定由朱毅、李振南等组织硬质合金的研制生产，当时由林树安技师带领原大华电冶厂工作过的的人员，用原日军留下的100余吨白钨精矿和3桶金属钴粉，经过2年反复不断的试验，到1948年6月，终于生产出粗三氧化鎢40kg、钨粉27kg和钨钴硬质合金30kg。

大连钢厂随后投入资金和技术力量，不断扩大生产规模，并单独成立硬质合金生产车间。一方面增加产量，一方面研制出多种硬质合金（图4）品种，硬质合金刀片的型号发展到24个、规格257个，还有各种规格的拉丝模。1950年硬质合金产量增加到1.6t。1955年，硬质合金车间从大连钢厂分出，成立了大连冶炼厂，到1957年时，工厂的三氧化钨产能达到180t、硬质合金生产能力达到135t。

2.3 上海灯泡厂

郑良永，福建莆田人，1925年赴美留学，在威斯康辛大学电机系攻读无线电专业，并在孟特逊电气和煤气公司半工半读。1929年学成归国，先在上海沪江大学任物理系主任，1932年受聘于美商奇异安迪生灯泡厂。在灯泡厂的工作，使他想到从钨精矿开始，经过冶炼加工，制成中国生产的钨丝。为此，他曾满腔热情地和几个朋友联名给政府和宋美龄写信，要求研制钨丝，但信件均如石沉大海，没有任何回应。于是郑良永先生决定自己干，从科学用品商店自费买来用于教学的钨矿样品5kg，将自家的厨房作为试验室，经过一年的努力，终于提炼出三氧化钨（图5）。这要比重庆兵工署材料试验处要早8年，比大连钢厂早12年。

在郑良永之前，国民党资源委员会曾经召集一些科研人员在贵阳研制钨丝，但历经2年没成功。郑良永听说后，更是笃定了研制钨丝的愿望。郑良永与朱昌白工程师一起，借用上海交通大学材料系的油压机，将三氧化钨经过掺杂微量氧化钾、硅、铝元素还原成钨粉，再压成钨条。经过多次试验，终于成功压出钨坯条。再经过氢气炉烧结，继而设计出加工垂熔炉，熔结出金属钨条。遗憾的是，因为那时还没有旋锻机和粗拉丝设备，还不能锻拉出最后的产品钨丝。

1950年12月30日，上海军事管制委员会对美国GE-爱迪生电器股份有限公司实行管制。1952年6月17日由国家征用，将公司所属安迪生灯泡厂更名为华东工业部上海灯泡厂，并于1951年4月1日下达研制钨丝的任务。

当时的华东工业部领导亲自接见郑良永，表示坚决支持他的研制工作，并拨款30多万元，作为研制经费，建造一座钨丝实验室，任命郑良永为实验室主任。

1951年11月，郑长勇制得三氧化钨，然后以氢还原成99.9%钨粉，并进一步制成粉末制品，试验结果令人满意。郑长勇进一步确定三氧化钨的扩大试验工艺，待工艺稳定后，决定投入正式生产。

1952年1月，钨丝实验室利用自主生产的钨粉，为上海华通开关厂、东北小丰满发电厂制成银钨、铜钨等电工合金触头，成为我国最早自己生产的电触头，为我国电工触头产业开创了新纪元。

1952年，实验室首先自行制造了油压机、垂熔炉、旋锻机、粗丝拉丝机等制造钨丝的设备，经过两年半的研制，终于在1953年9月29日拉出我国第一根钨丝！

紧接着，郑良永带着研制队伍又用自制的钨丝制成我国第一批500W/110V照明灯泡，向国庆4周年献了厚礼。上海《解放日报》1953年9月29日头版刊登了这一振奋人心的消息。1956年4月30日郑良永作为先进生产者在北京受到毛主席、周总理等中央领导接见。

郑良永团队以后以后又相继研制生产了钼丝、通心玻璃绝缘子、硬质合金等近10种新材料，为我国钨材料产业作出了巨大贡献。

上海灯泡厂经过不断地对生产工艺和生产设备进行改进，到1957年，该厂生产的硬质合金产品使用寿命甚至已经超过同类进口产品。

3 钨材料产业的开端对我国钨业发展的影响

建国初期，由于军工生产和工业建设迫切需要，我国对钨材料产品的需求非常迫切，投入了很大的人力物力。

3.1 对已有的钨材料产业加大投入，扩大产能

如大连钢厂硬质合金车间，1955年从大连钢厂分离，单独成立大连冶炼厂，冶金部加大投资，提高氧化钨、钨粉和硬质合金的生产能力。大连冶炼厂在1965年改名旅顺硬质合金厂，辽宁还在该厂的基础上筹建沈阳硬质合金厂。上海灯泡厂为了自制拉丝模，派人到大连冶炼厂学习硬质合金的制备技术，而后，上海市工业生产委员会以上海灯泡厂的硬质合金生产线为基础，组建了上海硬质合金厂。上海硬质合金厂1965年筹建，1967年投产，产能达到200t。

大连钢厂曾在抗美援朝期间搬迁至湖北大冶，1952年大连钢厂重建后，留在大治的部分称大冶钢厂，大冶钢厂同样建有硬质合金车间，大冶钢厂硬质合金车间曾经研制出大型机械化酸分解白钨精矿的新设备，还有氧化法回收废混合料的新工艺，使硬质合金的原料趋于多样化。

上海市继续加大对上海灯泡厂的投入，一是完善硬质合金生产线，上海市工业生产委员会在此基础上，加上先期到牡丹江北方工具厂、长江冶炼厂学习的专业人员筹建上海硬质合金厂。二是增加钨产品，试制成功分析纯及化学纯的钨酸，供上海试剂厂及上海精密医疗仪器厂作化工原料和X光机荧光粉应用。1958年，该厂将年产2 600万只普通灯泡生产线转至上海亚明灯泡厂，从此结束了40多年的灯泡生产历史，开始从事用于国防工业的高精尖电子产品及真空器件。

3.2 投资成立新的钨材料产品的生产企业

在已有钨材料产业技术的基础上，20世纪50年代国家加大投入，先后成立了一批钨材料产品的生产企业。

始建于1946年5月的牡丹江北方工具厂，由于正值东北解放战争期间，历经7次搬迁，从延吉东盛涌村、朝鲜阿吾地、黑龙江兴山、哈尔滨等地，1950年5月最后搬迁到牡丹江。1952年建成，也称“国营第121厂”，同时建设的硬质合金生产线于1955年投产。设计生产硬质合金100t的能力。成为我国最早生產硬质合金产品的厂家之一。

121厂和791厂按照军工方面的要求，率先使兵器工具硬质合金化。原来弹壳行业单一使用硬质合金引伸模，经过2厂员工和技术人员的努力，弹壳行业使用的模具已经扩大到平底模、打凹模、收口模、弧形模，后来又发展到钢芯冲模和钢棒下料冷挤盂模。到1953年，弹壳制造的硬质合金模具达到了7种、1954年达到14种、1955年更是达到了18种。

新中国成立伊始，旧中国留下了十分薄弱的经济基础，工业体系几乎是空白。为了重新开创工业化进程，必须引进国外先进技术，但当时西方国家对华封锁，只有苏联能够向中国提供重工业发展的技术和人才培训。于是我国在“一五”期间，经过和苏联多次谈判，通过易货贸易方式，苏联答应在资金、技术和设备上对中国经济建设提供援助，并确定了号称“156项重点工程”的近千个工业项目。

156项中关于钨产业的项目就包括株洲硬质合金厂500t硬质合金项目，江西大吉山、岿美山、西华山钨矿采选项目，吉林铁合金厂铁合金（包括钨铁）项目和北京电子管厂微波电子管项目。

同时，在20世纪50年代我国还建成了天津市硬质合金工具厂、天津市硬质合金研究所、山西矿业学院机电厂、上海材料研究所、西安庆华电器制造厂（804厂）等企业的硬质合金生产线，西安华山机械制造厂（803厂）、北京电子管厂（774厂）的钨钼分厂、山东淄博钨钼材料厂建成钨钼材料制品生产线，1959年株洲硬质合金厂也建成钨钼条车间，钨钼条生产能力各100t。中国钨材料产业从此拉开快速发展的大幕！