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最美不过“夕阳红”

 

————记国防科技工业离退休先进个人钟国柱教授

 

作者: 梅

 

  哈尔滨工业大学焊接系在国内素有“焊接工程师摇篮”的美称,从这一摇篮中走出了一批又一批焊接专业的优秀人才,为发展我国焊接事业做出了突出的贡献。钟国柱教授就是哈工大焊接系培养的优秀人才之一。
  钟国柱教授1955年考入哈尔滨工业大学焊接系学习,1960年毕业留校任教,为党的教育事业在哈工大工作了40多年。早在上世纪60年代,钟国柱教授参加“三门峡水电站水轮机转子工地拼焊工程”,曾获国务院嘉奖,并受到周总理接见。他在35年中参与了十几个型号航天产品的研制开发工作。1978至1980年间,钟国柱教授参与了地对空战术导弹发动机壳体断裂研究,1979至1992年又参与了海防型号战术导弹铝合金贮箱焊接变形控制,某型号战略导弹Ⅱ级贮箱法兰焊接变形控制和飞航式导弹承力式铝合金熔焊结构及焊接工艺研究等,项目获航天部科技进步一、二等奖,国防专用国家级科技进步奖等7个奖项。

钟国柱(右)与神舟五号飞船总指挥袁家军校友在一起(材料学院提供)

  钟国柱教授在几十年的奋斗中,参与了许多国家级、部委级重大科研项目,积累了丰富的焊接变形控制理论知识和实际操作经验,这些宝贵经验为他后来参加更高、精、新的焊接工艺及焊接变形控制奠定了坚实的基础,被誉为我国国防建设事业的焊接大师。2005年获国防科技工业离退休先进个人称号,受到表彰。晚年迎战,再立新功
  钟国柱教授199412月底退休。1995年被哈工大焊接系聘任到北京从事“KM6工程”焊接攻关任务时,他并没有把这项工作任务告诉家人。在他女儿和妻子眼中,多年在外不着家,他是一个近乎冷酷的人。“您这么久没有回家,到底去哪儿了?”,“您还把家里的钱带去了,到底干什么了?”面对家人的追问,钟国柱教授不作回答。
  KM612米法兰对接焊时,钟国柱教授因患急性肠胃炎在原国防科工委总医院住院急救。女儿看到他时,久未见面的父亲躺在床上一动不动,双腿倒挂在床上,让因为心血管病而麻木得像灌了铅一样的腿部血液回流。一旁放着一个馒头和一袋开了口的咸菜,手上还拿着一摞焊接图纸。
  “爸,不管您在做什么事,都不要干了,咱回家好吗?”望着60多岁的老父亲,女儿苦苦地哀求他……
  从1995年二季度到1996年三季度,钟国柱教授在施工现场全过程参与了KM6的焊缝质量控制和法兰、容器的焊接变形控制。法兰对接时,有一个焊口发生了瓣片摆差3040毫米的紧急情况,钟国柱教授得知后,不顾女儿和医护人员劝阻,立即做出马上出院的决定。被接回工地后,他与在场的同事齐心合力,精确有效地控制住了焊缝引起的瓣片摆差。
  KM6为多系统工程,其真空容器的全部焊缝及插管焊缝真空检漏率(容器真空度)控制难度大。真空容器由三个大容器组合而成,上千米的焊缝,所有对接焊缝和插管角焊缝均为双面坡口多层多道焊,真空度保证十分困难。此前,我国曾研制内径为75米的KM5,焊后真空检漏率56年仍没有达到设计和使用要求,因此设计和使用单位务必要求施工单位很好地解决这个技术难关。
  主容器顶端特大型大断面不锈钢法兰直径为12米,不锈钢材料特性决定了其焊接变形比一般碳钢大得多,把8瓣或6瓣拼成一个整体的法兰,其平面度和椭圆度均要小于3毫米,控制难度在国内焊接界是空前的,即使在国际焊接技术领域也难一见。
  为了攻克这些难关,确保工程质量,按照指挥部的要求,在拼焊前钟国柱教授对20多名有经验的熟练焊工进行了3个多月的精心培训,以提高这些有很强工地焊接经验的焊工们控制每条焊缝质量和焊接变形控制的技术能力、自信心和责任心。为了提高焊接技工的技术水平,确保每条焊缝都能通过检漏试验,又组织了10多名焊工,按各种施工要求一一平焊、下坡焊、上坡焊、立焊、横焊、仰面焊等方法进行了现场条件下的培训和试验。钟国柱教授毫无保留地献技献艺,和焊工一起攻关。
  经过一年多的艰苦拼搏,KM6真空容器全部焊缝的高低真空检漏率均一次合格,检漏率归零,创造了一项令世人震惊的纪录。199711月真空环境模拟器一次调试成功,成为载人航天工程后续试验任务的重要硬件保证。这是KM6工程全体人员共同奋斗的结果,是哈工大的骄傲。攻克难关,创造奇迹
  19968月,载人航天工程总体在北京专题分析返回舱试验件尺寸和形状超差的原因,寻求解决返回舱焊接变形超差的技术途径。哈工大现代焊接国家重点实验室的代表表示可用焊后矫形技术途径解决返回舱的焊接变形。
  国内顶尖的技师没有一个敢接这个活,可不可以请钟国柱教授?钟国柱教授高超的焊接技法和热爱国防事业的责任心给当时的神舟飞船副总指挥、五院副院长袁家军留下了深刻的印象,他脑中出现了这样一个想法。袁家军决定代表五院、921指挥部邀请哈工大焊接系钟国柱教授协助529厂共同解决神舟载人航天飞船研制的各种焊接变形控制重大技术关键问题。199612月钟国柱教授应邀来到529厂。19976月,529厂与哈工大签订“返回舱焊接变形控制”合作协议,钟国柱教授投入到飞船返回舱变形控制攻关中。
  作为国内著名的卫星生产厂家——529厂的一些工作人员,开始时对钟国柱教授参与飞船返回舱的研制持疑虑态度,认为一个高校教书的、专搞科研的教授,没有接触过卫星,更没有接触过飞船,能行吗?
  两年前,钟国柱教授已查出患有严重的糖尿病,在与529厂合作的三年半中,血糖正处于高发期。困难和病魔都没有动摇钟国柱教授解决返回舱难题的决心、信心和恒心。实际上他起到了529厂焊接总工艺师角色的作用。他给自己加压力,向返回舱焊接变形进行挑战。多少个不眠之夜,钟国柱教授和焊接工艺人员、工人一起,一点一滴攻技术难关,与工艺人员盯在现场,每一道工序,每一个细小问题,他都及时发现并提出改进措施。
  卫星制造历来不允许对焊缝实施机械矫形,中国空间技术研究院设计图纸上也有明确规定。钟国柱教授来厂后,根据国内外焊接界和航天航空界已经实施的成功经验在五院打破常规地提出:控制返回舱焊接变形的最根本技术措施是对焊缝实施连续碾压矫形;对法兰焊缝进行逐点挤压矫形,对壳体进行手工锤击矫形。
  三大焊缝机械矫形的大胆提法引起了有关部门的很大疑虑与担忧。
  考虑到连续碾压机、逐点挤压矫形机的设计和制造均需要一定的周期,而“神舟”飞船返回舱必须跟上大总体的研制计划,钟教授凭借自己的丰富经验和胆识,决定采用风动锤击焊缝矫形法,暂时代替焊缝的连续碾压和逐点挤压矫形法。
  风动锤击焊缝矫形法再度引起轩然大波。钟国柱教授的计划迟迟不能实现。
  虽然看在眼里,急在心头,袁家军副总指挥并没有采取强制手段,他心里早已酝酿了一个实施方案,在返回舱进度允许的条件下,边了解情况,边协调。同时,他也授意529厂高慎斌厂长在各种重要的会议上请钟教授分析各种有关技术实施的可行性和先进性;邀请钟教授结合飞船返回舱、轨道舱,为529厂焊接工程技术人员及有关人员讲解焊接应力与变形;请钟教授在现场进行一系列风动锤击矫形示范。
  厂内的疑虑和担忧情绪慢慢减弱。
  采用风动锤击矫形法对返回舱实验件Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和轨道舱、返回舱大底进行生产矫形,试验件Ⅳ除焊缝风动锤击外,还辅以焊缝逐点挤压矫形,取得了完全的成功!返回舱试验件Ⅳ的尺寸和形状精度完全满足了设计和使用要求,成功地运用到了神舟一号试验飞船上。返回舱的焊接变形得到了有效控制,全体参试人员极度喜悦!
  返回舱计划目标的实现扭转了飞船研制的被动局面,为第一艘无人飞船按计划发射赢得了时间,同时也把飞船系统管理的思路梳理出来,对整个飞船的研制具有里程碑式的意义。夕阳正红,大师风采
  钟国柱教授一生一直是党叫干啥就干啥,党指到哪里就干到哪里,从未讲过半点价钱,提过一丝要求。为了国防建设,为了他钟爱的航天事业,他愿奉献毕生。
  钟国柱教授年轻时就专心工作无法顾家。大学毕业留校工作干劲十足,除了给学生上课,每年大多数时间都在外地带生产实习、毕业设计和科研工作,几乎没有时间照顾家里。1963年,钟国柱教授30岁时长子出生,儿子出生时大脑损伤,患重度脑瘫,生活不能自理。由于钟国柱教授经常出差在外,他爱人既要上班又要照顾3个孩子。30年前,笔者(原在焊接专业党支部工作)因钟老师出差在外地,前去家中看望,正遇见他爱人背着脑瘫的儿子看病回来。目睹这一切,话未出口,眼泪先流了下来。
  到了晚年,钟老师退休后还是不能顾家。自19953月参加KM6科研开始至20003月完成飞船返回舱研制,几年的时间,他都在外地和北京。在5293年多的时间里,每年至少要干250多天,在飞船科研工作紧张时,一年最多在京工作289天。重大节日都是在工作现场度过的。直到2002年钟国柱教授参加神舟三号现场发射和“航天人”一起受到江泽民主席亲切接见和合影留念,展现了焊接大师的风采,让其家人知道了他的使命,才消除误解,并为之欣慰。
  2001年神舟五号返回舱在研制过程中,返回舱壳体表面意外发生3处严重超标的尖锥状凸起。神五返回舱是载人舱,三个尖状凸起引起了各级领导极大重视和关切,总装备部和航天科技集团出面主持召开了两次京内有关专家论证分析会,没有明确结论。由于任务紧迫,袁家军院长授权529厂厂长急邀哈工大钟国柱教授来京帮助解决这个问题。钟国柱教授听取了529厂有关人员的情况介绍并去现场仔细观察了解,最后用焊接力学观点分析判断了三个超标尖锥状凸起产生的原因,凸起部位残留内应力性质及其分布,并判定可以采用矫形修复,对壳体使用性能不会产生不利影响。在与529厂内部协调中,决定解剖一个凸起,解剖结果证明分析判断符合实际。部内召集有关专家对调查、分析、试验结果进行了归零评审,圆满地解决了作为重大技术问题的焊接操作工艺引起的返回舱壳体三处尖锥状凸起缺陷。
  钟国柱教授在为国防航天事业奋斗的几十年中,经历了太多的大型项目,有火车、轮船、水电、战术导弹和战略导弹的贮箱,还有超大型不锈钢容器和载人飞船返回舱的焊接变形控制经验。由于极为关注中国航天事业,又不愿把自己毕生的宝贵经验轻易被带走,有老伴、子女的支持和奉献,钟国柱教授挂在嘴边上的一句话就是:“如果中国的航天事业需要,国家奉召,我会召之即来,奉献毕生。”
  20023月,神舟五号轨道舱法兰焊缝趾部及近缝区偶然发生裂纹缺陷,此时钟国柱教授在北京准备去基地参观神舟三号航天飞船实地发射,立即被邀参加了神舟五号轨道舱裂纹缺陷归零处理,确保了神舟五号飞船的研制周期。

  钟国柱教授(左一)与航天英雄杨利伟(中)在一起(材摄)

钟国柱教授与航天功臣们合影(材摄)

 

  200410月,中国航天科技集团出版一部“中国航天员飞天纪实”,(其中描述钟国柱教授的有27页),该书获得国家颁发的2003报告文学特等奖。这本具有国内国际影响的重大题材,提供了大量独家资料,真实记载了中国载人航天工程所有关键人物及关键技术,真实展现了几代科学家11载艰辛历程和史诗般波澜壮阔的宏伟画卷。报告文学描述中穿插的照片有江泽民同志,航天科技集团公司总经理张庆伟、载人航天工程总设计师王永志同志,神舟号飞船总指挥袁家军院长、酒泉卫星发射中心司令员张建启等,他们都是国家领导人和载人航天工程的大功臣。其中也有哈工大焊接系退休教师钟国柱教授。“中国航天员飞天纪实”作者在采访航天号飞船总指挥、五院院长袁家军时每当提起载人飞船返回舱、轨道舱焊接时,袁家军总是说,载人飞船返回舱、轨道舱的焊接,哈工大钟国柱教授始终在第一线现场,并参加了全过程所有的焊接问题及难关的解决。五院和529厂永远不会忘记钟教授的贡献。
  钟国柱教授代表哈工大参加载人航天工程为国争光,为哈工大争得了荣誉。200459日钟国柱教授和夫人女儿应邀回访529厂,参观了正在研制的神舟六号返回舱,2004510日神舟六号伞舱尖角部位意外发现了局部裂纹,钟国柱教授又应神舟六号总指挥尚志、总设计师张柏楠邀请,在529厂同有关人员共同分析,解决了出现的问题。

  2004511日,钟国柱教授应邀到中国航天城回访,受到了很高规格的接待,袁家军院长亲自向钟国柱教授赠送了极其珍贵的纪念品——神舟画册,并当场亲笔题词:“献给钟国柱教授。神舟五号载人飞行圆满成功,您卓越的贡献我们永远不会忘记!”

  钟国柱教授在献身国防建设的拼搏攻关中,年近古稀,不仅显示出焊接大师的高超技能,更展现了哈工大共产党人的风采。最美不过“夕阳红”,钟国柱教授手中的焊花光照航天