本報(bào)記者 夏驊
身著工作服、戴著一副眼鏡，“80后”的文新理博士給人的第一印象是樸素與干練。這位從河南南陽走出的青年，如今擔(dān)任北京北冶新材料股份有限公司首席研究員，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)深耕在特種金屬材料前沿陣地。
今年6月，文新理獲評(píng)北京市優(yōu)秀共產(chǎn)黨員。面對(duì)這份沉甸甸的榮譽(yù)，他只是靦腆一笑；可一旦談及科研攻關(guān)，他眼中就閃著光芒，讓人真切感受到那份發(fā)自內(nèi)心的熱愛。
時(shí)間回到2017年，文新理從北京科技大學(xué)博士畢業(yè)，正式入職北京北冶新材料股份有限公司。始建于1960年的北冶，是國內(nèi)特種金屬材料研發(fā)生產(chǎn)核心基地，深度參與航天探月等一系列國家重大工程。入職之初，他便直面高溫合金領(lǐng)域“卡脖子”難題，扎根科研一線攻堅(jiān)。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)素有現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”之稱。他入職時(shí)，國內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)金屬密封專用高溫合金薄帶幾乎完全依賴進(jìn)口，售價(jià)高昂、供貨周期長(zhǎng)達(dá)半年以上，嚴(yán)重掣肘國產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)進(jìn)程。文新理深知等不起，立刻帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)投入了全鏈條研發(fā)。
“高溫合金不只是原材料，更是精雕細(xì)琢的工藝品?！蔽男吕斫榻B，這類合金薄帶厚度約0.1至0.3毫米，與一張普通A4紙厚度相當(dāng)。極致纖薄的形態(tài)，還要耐受數(shù)百攝氏度高溫嚴(yán)苛工況，對(duì)全流程工藝精度要求近乎極致。熱處理溫度、保溫時(shí)長(zhǎng)、元素成分配比，任何微小偏差，都會(huì)直接引發(fā)產(chǎn)品質(zhì)量隱患。
這種薄帶屬于鎳基高溫合金，鎳含量超過50%，還配有鋁、鈦等多種合金元素。這樣的成分組合，注定了熱處理過程中材料天生易產(chǎn)生表面氧化色。然而薄帶的外觀要求又極其苛刻，既要具備卓越的耐高溫性能，表面又容不得一絲一毫的瑕疵。
“等于說，材料天生就自帶易產(chǎn)生表面氧化色的基因，你卻偏要它光亮如鏡?！边@個(gè)悖論般的難題，像一根刺，長(zhǎng)久地扎在文新理心頭。他沒有繞路，而是選擇正面迎向這對(duì)矛盾，在合金元素配比與工藝控制的毫厘之間，尋找最優(yōu)的平衡點(diǎn)。歷經(jīng)反復(fù)熔煉、海量檢測(cè)和一次次失敗，團(tuán)隊(duì)持續(xù)迭代工藝方案，最終啃下了這塊硬骨頭，成功研制出表面光亮如鏡、高溫性能優(yōu)異的高溫合金薄帶。
像這樣的難題數(shù)不勝數(shù)，文新理帶著團(tuán)隊(duì)一個(gè)一個(gè)攻克，他清晨迎著晨光到崗工作，深夜伏案梳理海量試驗(yàn)數(shù)據(jù)。歷經(jīng)四年日夜鏖戰(zhàn)，團(tuán)隊(duì)終獲突破。2021年，文新理牽頭研制出航空發(fā)動(dòng)機(jī)急需的系列高溫合金薄帶，成功配套國產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)，與進(jìn)口產(chǎn)品相比性能相當(dāng)，價(jià)格顯著降低，交付周期由半年壓縮至三個(gè)月以內(nèi)。目前，該系列金屬密封專用高溫合金薄帶已實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定批量生產(chǎn)，填補(bǔ)了國內(nèi)技術(shù)空白，整體達(dá)到國際先進(jìn)水平。
如果說航空發(fā)動(dòng)機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”，重型燃?xì)廨啓C(jī)便是高端裝備制造的“國之重器”。一臺(tái)300兆瓦重型燃?xì)廨啓C(jī)，一小時(shí)發(fā)電量可滿足五萬戶家庭單日用電，相較同等功率火電機(jī)組更為低碳環(huán)保，其重要性不言而喻。
作為能源安全與國家綜合競(jìng)爭(zhēng)力的核心裝備，重型燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)制造門檻極高，核心材料長(zhǎng)期被國外封鎖壟斷。其中，燃燒室是燃?xì)廨啓C(jī)三大核心部件之一，長(zhǎng)期承受高溫?zé)釕?yīng)力、熱腐蝕、氣動(dòng)與振動(dòng)多重載荷，服役環(huán)境極端苛刻。國際上四代燃燒室主流材料全部由國外壟斷，成為國產(chǎn)重型燃?xì)廨啓C(jī)自主化的一大瓶頸。2019年，國產(chǎn)重型燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室高溫合金的研發(fā)重任，交到了文新理團(tuán)隊(duì)手中。
面對(duì)這座必須翻越的高山，文新理帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)再次迎難而上。從成分理論推演到成型工藝反復(fù)試錯(cuò)，僅是成分設(shè)計(jì)階段就累計(jì)完成2000多組試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與分析。在一次次失敗復(fù)盤、一輪輪參數(shù)微調(diào)中，團(tuán)隊(duì)成功攻克重型燃?xì)廨啓C(jī)核心材料瓶頸，推動(dòng)我國該領(lǐng)域從跟跑，穩(wěn)步邁向并跑、領(lǐng)跑階段。
實(shí)驗(yàn)室里，他是沖鋒在前的科研尖兵；回歸生活，他心中滿是對(duì)家人的虧欠。談及家庭，文新理滿懷愧疚，“平日里大部分精力撲在工作上，出差更是家常便飯，與家人聚少離多，家中大小事幾乎全由妻子一人承擔(dān)。”