趙文金“鋯”兒成長記(下)
——中國核用鋯合金是怎樣煉成的(下)
2026-04-16 06:04:50

圖為N36鋯合金核元件管。 (中國核動力院宣傳部 供圖)

圖為作者(右三)正在采訪趙文金(右二)。 (中國核動力院宣傳部 供圖)
曉林
冬去春來,沐浴著國家新能源發展戰略的春風,曆經千錘百煉,一隻金鳳凰從青衣江畔,從沉寂多年的深山溝裏“破殼”:趙文金團隊研發的一種性能優異的鋯合金材料——N36誕生了。從此,我國有了自己的鋯合金牌號。2008年,他們申報了N36鋯合金發明專利,對新型鋯合金的成分進行了保護,2010年獲得國家知識產權局正式授權。
反複調研 艱難試產
2010年5月份,第16屆“鋯在核工業中”國際研討會在四川成都國際會展中心召開。這是該會創辦40多年來,第一次在中國舉辦,是專門衝著趙文金他們來的。這次學術會議雲集了美國、加拿大、法國、德國、英國、日本、印度、瑞士、阿根廷、瑞典、俄羅斯等國在鋯合金研究領域的專家,充分展示了各國鋯合金研究成果,反映了國際鋯合金研究領域的發展動向。
趙zhao文wen金jin擔dan任ren大da會hui的de副fu主zhu席xi,與yu世shi界jie頂ding級ji鋯gao合he金jin研yan究jiu專zhuan家jia共gong同tong主zhu持chi了le研yan討tao會hui。通tong過guo這zhe次ci學xue術shu交jiao流liu,讓rang世shi界jie了le解jie了le中zhong國guo的de鋯gao合he金jin,也ye讓rang趙zhao文wen金jin的de鋯gao合he金jin團tuan隊dui走zou向xiang了le世shi界jie。
也是在這一年,中核集團重點科技專項“壓水堆元件設計製造技術研究”啟動。該項目要求以新型包殼材料N36鋯合金為突破口,以N36鋯合金管棒材研製為主要內容,作為中核集團CF3專項副總設計師的趙文金全權負責技術工作。
可是,項目一啟動,趙文金就遇到了攔路虎:當時全國都沒有新型鋯合金研製及小批量生產的專業化成套設施!反複調研後,他隻好在全國各地找熔煉、鍛造、擠壓、管材軋製加工的廠家,攢成了一條研製產線。由於各協作方都沒有專門生產過鋯合金,更沒生產過N36gaohejin,shebeigaizaodenandufeichangda,shebeidejishuwendingxinghekekaoxingyeyoudaitigao,zhaowenjinjiudaizhedajiaqinzidongshou,chizhuzaixianchang,yangekaizhanzhiliangkongzhiheguochengkongzhi。nanian,zhaowenjinjin60歲了,但不管是在西北地區的熔煉鍛造車間,還是在上海的管材生產車間,人們都能看到他忙碌的身影。冬天,在零下4攝氏度的車間裏,他和同事們一起扛管坯;夏天,在40多攝氏度的車間,他仍然專心致誌地蹲在軋機前,汗水濕透了衣衫……在(zai)熔(rong)煉(lian)過(guo)程(cheng)的(de)日(ri)日(ri)夜(ye)夜(ye)裏(li),趙(zhao)文(wen)金(jin)每(mei)天(tian)在(zai)爐(lu)前(qian)工(gong)作(zuo)十(shi)幾(ji)個(ge)小(xiao)時(shi),常(chang)常(chang)熬(ao)到(dao)淩(ling)晨(chen)兩(liang)三(san)點(dian),實(shi)在(zai)太(tai)累(lei)了(le),他(ta)就(jiu)趁(chen)鑄(zhu)錠(ding)冷(leng)卻(que)期(qi),趴(pa)在(zai)桌(zhuo)上(shang)眯(mi)一(yi)小(xiao)會(hui)兒(er)……協作的同事和現場工人連連讚歎:從來沒見過哪個老總這麼拚命!
就是那年,同事們戲稱他是“空中飛人”,zaiquanguogedichuansuo。qishi,nenganjihuabutingdizaikongzhongfeilaifeiqu,nashileibingkuailezhe,tazuipadeshiyanfagongzuoshangchuxianxinqingkuangbixuchuli,daozhidanwulejihuahaodehangban,huocuoguoledongche,natajiuyaolazhexingli,zaijichanghuochezhan“亡命狂奔”……他常常是一出差回來,又加班加點寫材料直到深夜。“老趙在不?”“你去辦公室看看吧,要是門開著肯定在寫東西,要是門關著肯定又是出差了。”這是在辦公區過道經常能聽到的對話。
就jiu是shi那na一yi年nian,他ta的de頭tou發fa似si乎hu一yi下xia全quan白bai了le,人ren也ye黑hei了le瘦shou了le很hen多duo,奔ben波bo大da半ban年nian後hou回hui家jia,女nv兒er趙zhao妍yan丹dan第di一yi眼yan居ju然ran沒mei認ren出chu他ta。妻qi子zi魏wei醫yi生sheng望wang著zhe白bai發fa蒼cang蒼cang、又黑又瘦的他心疼不已:“老趙,莫太拚命了,不比當年,咱們老了!”他卻淡淡一笑說:“是妍丹他們這一茬在院裏成長起來了,催我們老了。”趙妍丹不依不饒:“我隻把媽催老了,你是被你寶貝‘兒子’催老的。”一提到鋯合金,一家人又吵鬧著笑了。
果敢拍板 重新投料
在N36鋯合金管棒材加工工藝篩選階段,為了獲得全麵的數據,須對9種工藝上百個微觀分析樣品進行金相組織及第二相的分析,其中每個試樣需統計1500個以上的第二相粒子。趙文金帶領大家一個一個仔細分析研判,忙得都忘了季節的變換。
科學研究從來都不是一帆風順的,2011年5月份,N36鋯合金研製進入到500公(gong)斤(jin)級(ji)管(guan)材(cai)軋(zha)製(zhi)階(jie)段(duan),可(ke)管(guan)坯(pi)外(wai)表(biao)麵(mian)出(chu)現(xian)了(le)許(xu)多(duo)不(bu)該(gai)有(you)的(de)橫(heng)向(xiang)短(duan)裂(lie)紋(wen)。業(ye)內(nei)很(hen)多(duo)人(ren)認(ren)為(wei),隻(zhi)要(yao)把(ba)管(guan)壁(bi)表(biao)麵(mian)裂(lie)紋(wen)除(chu)去(qu),不(bu)會(hui)影(ying)響(xiang)後(hou)續(xu)的(de)軋(zha)製(zhi)和(he)質(zhi)量(liang)。然(ran)而(er),一(yi)貫(guan)作(zuo)風(feng)嚴(yan)謹(jin)的(de)趙(zhao)文(wen)金(jin),憑(ping)多(duo)年(nian)對(dui)鋯(gao)合(he)金(jin)的(de)認(ren)識(shi),認(ren)為(wei)盡(jin)管(guan)表(biao)麵(mian)裂(lie)紋(wen)可(ke)以(yi)去(qu)除(chu),但(dan)裂(lie)紋(wen)去(qu)除(chu)處(chu)已(yi)被(bei)深(shen)度(du)改(gai)變(bian)了(le)結(jie)構(gou),會(hui)對(dui)後(hou)續(xu)加(jia)工(gong)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)帶(dai)來(lai)影(ying)響(xiang)。在(zai)之(zhi)後(hou)的(de)多(duo)次(ci)討(tao)論(lun)會(hui)上(shang),雙(shuang)方(fang)各(ge)持(chi)己(ji)見(jian),趙(zhao)文(wen)金(jin)始(shi)終(zhong)堅(jian)持(chi)質(zhi)量(liang)第(di)一(yi),要(yao)求(qiu)重(zhong)新(xin)投(tou)料(liao)製(zhi)備(bei)管(guan)坯(pi)。
重zhong新xin投tou料liao,意yi味wei著zhe已yi做zuo的de就jiu要yao報bao廢fei,這zhe可ke是shi十shi分fen難nan得de又you很hen昂ang貴gui的de鋯gao合he金jin呀ya,研yan製zhi成cheng本ben高gao到dao難nan以yi接jie受shou。可ke是shi早zao改gai總zong比bi晚wan改gai損sun失shi小xiao得de多duo,而er且qie各ge個ge研yan製zhi環huan節jie的de時shi間jian一yi環huan緊jin扣kou一yi環huan,特te別bie是shi堆dui內nei考kao驗yan的de時shi間jian窗chuang口kou,如ru果guo錯cuo過guo了le這zhe一yi趟tang,下xia一yi趟tang就jiu可ke能neng又you要yao等deng一yi年nian!shihouzhengmingtazhegejuedingshizhengquede,congwentiguanpizhongxuanchuliangzhixiangduihaode,gensuixinzhibeideguanpiyiqijinxinghouxujiagong,zhachudeershijizhibaokeguancaijingwuyizhimanzujishuyaoqiu。zhengshitazaidashidafeimianqian,yongyudandang,guoganpaiban,weiguojiabimianlekenengchuxiandesunshi,zuiguanjiandeshizhuazhuleduineikaoyandechuangkouqi。2012年7月份,N36鋯合金包殼燃料棒特征化組件順利進入商業堆輻照考驗。
2013年,到了1000公斤級N36鋯gao合he金jin管guan棒bang材cai的de研yan製zhi階jie段duan。他ta獲huo悉xi某mou公gong司si從cong美mei國guo引yin進jin了le鋯gao合he金jin管guan材cai製zhi造zao生sheng產chan線xian,興xing奮fen得de睡shui不bu著zhe,心xin想xiang一yi定ding要yao到dao專zhuan業ye化hua鋯gao合he金jin管guan材cai生sheng產chan線xian上shang去qu檢jian驗yanN36鋯合金的加工性能。經多方銜接後,在方案評審會上,專家們希望按國外鋯合金製備工藝路線研製N36鋯合金,但趙文金認為N36鋯gao合he金jin不bu同tong於yu國guo外wai的de鋯gao合he金jin,它ta應ying該gai有you自zi己ji的de工gong藝yi路lu線xian,不bu能neng簡jian單dan照zhao外wai國guo的de路lu線xian走zou。在zai他ta的de堅jian持chi下xia,兩liang種zhong工gong藝yi路lu線xian都dou上shang,並bing采cai用yong同tong樣yang的de工gong藝yi參can數shu,在zai專zhuan業ye化hua的de鋯gao合he金jin生sheng產chan線xian開kai展zhan3000公斤級N36鋯合金管材的研究。經過研製比較,按他提出的工藝路線製備的N36鋯(gao)合(he)金(jin)包(bao)殼(ke)管(guan)加(jia)工(gong)性(xing)能(neng)更(geng)好(hao),成(cheng)品(pin)率(lv)更(geng)高(gao)。這(zhe)樣(yang),既(ji)減(jian)少(shao)了(le)物(wu)耗(hao),節(jie)約(yue)了(le)經(jing)費(fei),又(you)少(shao)走(zou)了(le)彎(wan)路(lu),縮(suo)短(duan)了(le)研(yan)發(fa)時(shi)間(jian)。他(ta)又(you)一(yi)次(ci)用(yong)事(shi)實(shi)說(shuo)明(ming)外(wai)國(guo)人(ren)的(de)路(lu)不(bu)一(yi)定(ding)都(dou)適(shi)合(he)我(wo)們(men)。2014年7月份,N36鋯合金包殼燃料棒先導組件順利進入商業堆輻照考驗。
2015年—2017年,N36鋯合金研製範圍逐步擴大到產業化研究。2017年9月份,N36鋯合金包殼燃料棒特征化組件在國內首次完成了為期4個循環的商用核電廠隨堆運行考驗,與此同時,采用N36鋯合金包殼材料的先導組件也已經完成兩個循環的隨堆考驗。結果顯示,N36鋯合金作為包殼材料的燃料棒,在結構穩定性、輻射生長等關鍵指標上均優於其他包殼材料。當年11月23日,在核材料專家李冠興院士為專家組長的評審會上,國內頂級專家們一致認為:趙文金團隊掌握了具有自主知識產權的完整的N36鋯合金工業化製備技術;構建了完整的鋯合金性能分析評價體係,獲得了完整的N36鋯合金堆內外性能數據,並建立了數據庫;N36鋯合金性能優異,技術經濟性良好,達到國際先進水平,具有較好的產業化應用前景,將有力支撐我國核電“走出去”,並為我國第三代核電技術“華龍一號”提供關鍵材料保障,對保障我國核電安全發展具有重要意義。
評審專家的充分肯定,使趙文金幾十年辛勤的汗水,瞬間化成了幸福的淚水,當場淚流滿麵!
他(ta)慶(qing)祝(zhu)成(cheng)功(gong)的(de)方(fang)式(shi)是(shi)酣(han)暢(chang)淋(lin)漓(li)地(di)打(da)一(yi)場(chang)從(cong)小(xiao)喜(xi)愛(ai)但(dan)又(you)久(jiu)違(wei)了(le)的(de)乒(ping)乓(pang)球(qiu)賽(sai)。可(ke)他(ta)的(de)一(yi)個(ge)研(yan)究(jiu)生(sheng),也(ye)許(xu)是(shi)還(hai)沒(mei)摸(mo)透(tou)趙(zhao)文(wen)金(jin)的(de)脾(pi)氣(qi),也(ye)許(xu)是(shi)想(xiang)讓(rang)他(ta)更(geng)開(kai)心(xin),總(zong)是(shi)沒(mei)幾(ji)下(xia)就(jiu)輸(shu)了(le)。他(ta)認(ren)真(zhen)地(di)說(shuo)道(dao):“年輕人不要畏手畏腳的,要放開打,你可以打得更好些。隻要勤學多練,努力鑽研,你定能青出於藍而勝於藍。”
後記
“我隻是一個幸運的農村娃兒”
曉林
夜深了,趙文金明天還要上班,我抓緊提了最後一個問題:“這麼多年來,哪個人對您影響最大?”
“小時候是我老漢兒(父親)。”趙文金操著一口“椒鹽普通話”說,“wolaohanershisichuanshengguangyuanshijiangexianzhebaxiangnanqiaocundeputongnongmin,tabuhuijiangshazidadaoli,zongjiaowozuorenzuoshiyaojiangliangxin。tazhiduguoyiniansishu,queshishengchanduidechunayuan,meitianchulexiadiganhuo,haiyaofuzeduilideshouzhikuan,suiranmeiyoujukuan,danjinjinchuchushouzhifanduo,meiyouyihusheyuantichuzhifuyouchacuo。meinianjiesuan,tadoumeiyouyifenyilideduanchaxuyaohexiao,fanerchangchangshichangchujijiaojikuaiqianlai。duichangshuo,changchulaideyinggaishinizijigailingwanglingde,bunenglaoshikuileziji。taqueshuozhiyaosheyuanmenmeikuiyifenqian,duilimeikuiyifenqianjiuhao。”
“我(wo)還(hai)記(ji)得(de)有(you)一(yi)次(ci),隊(dui)長(chang)讓(rang)他(ta)到(dao)鎮(zhen)上(shang)去(qu)買(mai)農(nong)藥(yao),我(wo)就(jiu)跟(gen)著(zhe)去(qu)耍(shua),他(ta)買(mai)好(hao)農(nong)藥(yao)後(hou),我(wo)以(yi)為(wei)要(yao)帶(dai)我(wo)在(zai)鎮(zhen)上(shang)耍(shua)一(yi)下(xia),父(fu)親(qin)卻(que)匆(cong)匆(cong)往(wang)回(hui)趕(gan),我(wo)又(you)以(yi)為(wei)他(ta)惦(dian)記(ji)著(zhe)家(jia)裏(li)背(bei)篼(dou)還(hai)沒(mei)編(bian)好(hao)。可(ke)他(ta)回(hui)來(lai)就(jiu)到(dao)隊(dui)裏(li)的(de)棉(mian)花(hua)田(tian)裏(li)打(da)農(nong)藥(yao)去(qu)了(le)。他(ta)說(shuo)買(mai)藥(yao)這(zhe)件(jian)事(shi)隊(dui)長(chang)給(gei)他(ta)的(de)是(shi)全(quan)天(tian)的(de)工(gong)分(fen),省(sheng)下(xia)的(de)時(shi)間(jian)是(shi)‘公’時shi,不bu能neng用yong來lai做zuo私si事shi,早zao一yi天tian打da藥yao,蟲chong子zi就jiu少shao禍huo害hai棉mian花hua一yi天tian,自zi家jia的de事shi,等deng隊dui上shang收shou工gong後hou再zai做zuo也ye不bu遲chi。我wo後hou來lai才cai知zhi道dao,打da農nong藥yao的de苦ku差cha事shi,隊dui長chang常chang常chang頭tou疼teng沒mei人ren幹gan,父fu親qin就jiu‘獨攬’了。”
我搶著接話:“父母是孩子最好的老師,正是從小受父親言傳身教,使您從一個普通的山裏娃成長為核材料領域的大科學家。”
“啥子大科學家喲,我隻是一個幸運的農村娃兒。”他說,“我wo有you幸xing生sheng在zai新xin社she會hui,有you幸xing上shang了le清qing華hua大da學xue,有you幸xing在zai核he動dong力li院yuan工gong作zuo幾ji十shi年nian,有you幸xing做zuo出chu了le一yi點dian有you益yi國guo家jia的de事shi而er已yi。參can加jia工gong作zuo後hou,對dui我wo影ying響xiang最zui大da的de是shi周zhou邦bang新xin院yuan士shi他ta們men那na一yi輩bei老lao科ke學xue家jia們men。他ta們men吃chi的de苦ku比bi我wo多duo得de多duo,學xue問wen比bi我wo大da得de多duo,貢gong獻xian比bi我wo大da得de多duo,卻que始shi終zhong樸pu實shi無wu華hua,一yi直zhi默mo默mo無wu聞wen地di在zai祖zu國guo最zui需xu要yao的de崗gang位wei上shang‘做隱名埋姓人,幹驚天動地事’,我從心底裏特別敬重他們。”
最後,他一再強調:“組zu織zhi上shang叫jiao我wo來lai向xiang你ni介jie紹shao一yi些xie情qing況kuang,我wo希xi望wang你ni多duo寫xie寫xie大da家jia做zuo的de工gong作zuo,不bu要yao寫xie我wo個ge人ren,要yao寫xie人ren就jiu寫xie那na些xie院yuan士shi吧ba。彭peng士shi祿lu院yuan士shi是shi革ge命ming先xian烈lie彭peng湃pai的de兒er子zi,很hen多duo人ren稱cheng他ta是shi‘中國核潛艇之父’,他卻說自己隻是核潛艇上的一顆螺絲釘。他是太謙虛了,我才真的是一顆極不起眼的小小螺絲釘,是小人物,不值一提。”
“彭士祿院士那些大科學家,有大筆杆子寫,我就要寫您這樣的‘小人物’。”似乎是受他執著研發鋯合金的影響,我也對趙文金執著起來,“再說您哪是‘小人物’,您是博導,是中核集團重點科技CF3專項副總設計師,是CF3燃料組件包殼材料N36研發技術負責人,是N18、N36、N45鋯(gao)合(he)金(jin)主(zhu)要(yao)發(fa)明(ming)人(ren),您(nin)有(you)一(yi)大(da)摞(luo)國(guo)家(jia)級(ji)學(xue)術(shu)頭(tou)銜(xian),有(you)一(yi)大(da)堆(dui)國(guo)家(jia)級(ji)獲(huo)獎(jiang)成(cheng)果(guo)和(he)專(zhuan)利(li)。我(wo)是(shi)學(xue)核(he)物(wu)理(li)的(de),咱(zan)倆(liang)本(ben)是(shi)同(tong)行(xing),可(ke)是(shi)我(wo)半(ban)途(tu)而(er)廢(fei)了(le)。而(er)您(nin)從(cong)1977年至今,45nianzaiyigegangweimomojianshou,xinqingengyun,tainannengkeguile。zhengshiyinweininchaoyuechangrendeyilihefuchu,zhongguocaiyouleyongyouwanquanzizhuzhishichanquandegaohejin,cainengzaishijiegaohejinjiazuzhongzhanyouyixizhidi。zhengshiyinweinindejudagongxian,womendehefanyingduicaiyoulezhenzhengyiyishangdezhongguo“芯”。我們感謝您,中國感謝您!在我心目中您就是非常了不起的大人物,值得寫出來,向大家宣傳,讓大家學習。”
“真的莫寫我哈,像我這樣長期在一個很小的領域做了點具體事的人,院裏還多得很。”
“確實還有很多,但您要是不讓寫,人們一個都不曉得呀!”
《中國冶金報》(2022年06月22日 03版三版)
來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯:劉經緯
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