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忆我所激光加工研究与开发的辉煌岁月(苏宝蓉)
发布:guangdianzixue
阅读:3016
时间:2017-12-12 14:07

1964年建所初期,在以赶超激光国际先进水平为目标,以“二大”即大功率、大能量为主,兼顾中、小应用的建所方针指引下,全所职工干劲十足,为确保科研用房,行政管理初期就在东楼大厅联合办公。图书馆每晚都开到九、十点钟,食堂夜餐也有求必应。许多研究室更是灯火辉煌,通宵达旦。1968年,国内第一台大功率三千瓦总长76米两折叠二氧化碳激光器,就在这种形势下,仅用了一年时间研制成功(雷仕湛、刘振堂等为骨干)。当时自发地用废旧钻床改成可变速简易机床,与该激光器连接成国内第一台散装激光加工装置,并在国内首次用激光切割2毫米厚钢板,又是首次用激光切下的钢板再用激光对接焊为一体。

上世纪七十年代中期,上海光机所试制工厂组建了激光设备与应用研发三结合组(苏宝蓉、王哲恩为正、副组长,程兆谷、陈可心、胡绍衣等为骨干),1976年,在国内首次研制出N型三折叠300瓦二氧化碳激光器,通过了中国科学院相关局组织的验收,是“文革”后第一个验收项目。该300瓦二氧化碳激光器从事激光切割石英、钢板以及布匹等激光加工试验,另外配上光关节臂提供给上海五官科医院和华山医院做激光汽化肿瘤试验。与此同时三结合组又研制出国内首台圆筒型六折叠600瓦二氧化碳激光器,以及配套的数控切割、焊接成套设备,首次为上海新沪玻璃厂提供了切割石英坩埚成套设备及切割工艺技术,为上海沪东造船厂国内首次提供了焊接异形钢管成套设备及焊接工艺技术。之后,根据市场需求在国内首次开发了香烟激光穿孔机30余台、激光雕刻机6台等激光设备。

1980年和1984年,上海光机所先后研制成功国内首台千瓦和五千瓦管板式横流二氧化碳激光器通过了科学院组织的验收,为我国激光加工,尤其是激光热处理、激光焊接等提供了先进激光光源。1980年稍后,我所研制出带有导光聚焦及光束处理系统的数控激光加工机床,与千瓦激光器连接成国内第一台激光热处理成套设备。在国内首次开展激光热处理研究,并于82年首次发表用于激光加工的金属表面涂层研究论文(”.激光”1982年9卷8期),为 申请“六五”攻关项目创造了必要条件。

此时,所领导为了加强我所激光加工的研究与开发,决定撤销三结合小组,在所部组建了大功率二氧化碳激光研发团队(属一室)和激光应用中心(四室)。此后,我所在国家“六五”、“七五”、“八五”攻关计划中总能拿到多个攻关课题。当1.5千瓦長寿命二氧化碳激光器通过国家科委组织的专家鉴定后,1987年,我所与嘉西乡合资,在国内首次创办生产大功率二氧化碳激光器企业---上海雷鸥激光设备厂,同年我所与长春第一汽车厂签定“组建汽车发动机缸体激光热处理生产线全面合作合同“,由雷鸥激光设备厂国内首次提供了8台千瓦横流二氧化碳激光器,由我所激光应用中心配套导光聚焦系统和激光处理汽车缸体工艺技术。据不完全统计,雷鸥厂为全国20多个省市,提供了200多台3千瓦至7千瓦(串接式)二氧化碳激光设备。在“八五”攻关中,由北京大恒 公司和我所五千瓦二氧化碳激光器课题组及激光应用中心联合,对汽车同步齿轮焊接装备与工艺攻关,并在国内首次为南昌汽车齿轮箱厂提供了成套设备和激光焊接齿轮工艺技术。同期,所单机万瓦二氧化碳激光课题組和重庆大学及所应用中心联合,在国内首次攻关冶金轧辊激光表面強化装备与工艺技术。上述两大设备和工艺都通过了专家鉴定和验收。

总之,自1968年研制出国内第一台大功率二氧化碳激光器至2000年,在这30多年间,我所先后研究和开发了国内20个第一的激光加工设备与应用技术。自1978年全国科学大会奖开始,该领域取得国家和省、部级奖励约40项,包括国家发明奖2项,国家科技进步奖2项,上海市科技进步一等奖1项等各种奖项,取得专利20余项,重要会议和期刊文章近两百篇,培养硕士、博士生近30名,为国内各省提供激光加工装备与应用技术两百多台套。尤其有些应用技术属国内、外首创,例如上海光机所研制的激光医疗仪为晚期肝癌、脑瘤患者成功实施切除手术,上海五官科医院为此获1978年全国科学大会奖。这些国内、外尚无先例的成果促使激光医疗设备的发展,造福于人类。又如紡织钢令激光非晶态处理装备与工艺技术获国家发明奖,至今仍在纺织专件厂为国家创效益。我们的成果被国际上认可,如:1987年在曰本召开的国际第二届激光加工学术会议,我国报告有7篇(装备2,应用5)、曰本3篇(装备2,应用1)、美国装备1篇。在大会上,我被邀作激光加工应用报告,华中理工大学作激光器研究报告。1990年中科院组团赴曰考查激光加工,我任团长,重点考查了曰本已开展激光加工研究的大学和有关企业,每当介绍我国研究与开发的成果时,他们都说:中国很了不起,己将许多技术用到生产,并立即召集各部门技术骨干和我们座谈、请教,同时对我们全面开放有关实验室和车间。

1995年前后,老一代研发人员陆续退休,以程兆谷,钱红斌等为代表的中、青年研发人员仍在该领域坚持战斗,承担了包括炮筒内壁激光合金化等横向课题,以及鋁合金激光焊接装备与工艺技木国家“九五”攻关课题。雷鸥激光设备厂仍不断为企业提供激光加工成套设备。我所在該领域的发展受到国内、外领导人的关注,程兆谷同志曾接待朱鎔基总理、方毅副总理、周光召副委员长、路甬祥副委员长等,以及菲律宾总统和厄爪多尔议长等国内外重要领导人参观指导。

这些成果得之不易,经历了四届所领导班子(陸铭、干福熹、王之江、徐至展等四任所长,由王润文副所长主管)的领导和支持。由在试制工厂组建的三结合组(苏宝蓉、王哲恩为组长),发展为在所部组建的大功率二氧化碳激光研发团队(以王哲恩、程兆谷、陈可心、沈俊泉、查鸿逵等为骨干)和激光应用研究中心(以苏宝蓉、柴洪钓、刘玉泉、陈兰英、胡文富、钱红斌等为骨干),以及雷鸥激光设备厂(以沈俊泉、张洪林为负责人),研发团队由8人逐步扩大到一百余人。回顾当年打造我所激光加工輝煌的成果,对国内外在该领域的发展起了重要促进作用。这应归功于有关领导的决策和支持,以及研发团队全体成员的不辞辛劳拼博的結果。

很可惜,由于我所重点研究的方向太多了,隨着老一代研发人员的退休,激光加工在我所逐步衰弱,直至自消自灭。值得庆幸的是,近年来上海光机所通过人才引进了与激光加工有关的顶级人才,他们正以后起之秀的姿态奋勇追赶,如以王颖为首的紐顿光电公司专门研发各类半导体激光器。据我所知,該公司生产用于激光加工半导体激光器的光束质量、输出稳定性和小体积等特点均优于目前国产同类型激光器。又如:以邢飞为首在南京组建的先进激光技术研究院及煜宸激光技术公司,該公司正以极高工作效率飞速进入激光加工成套设备集成领域。我认为如这两个公司能和以激光加工应用研发为主的单位(如浙江工业大学等)联手合作,相信光机所将会在激光加工领域再造比我们当年更強大的辉煌成绩、结出更丰硕成果。

现在我仍是浙江工业大学特聘教授,协助我的学生姚建华教授组建了激光加工工程研究中心。姚建华团队经十多年的努力奋斗,至今在国内、外小有名气,他们的应用成果己推广到国内十几家企业,如:用激光组合3D制造的汽轮机叶片装在出口的汽轮机中已运行了三年多尚未发现问题。最近又被省批准组建了高端制造装备协同创新中心,目的通过全国顶级人才和各单位的成果,集中在激光高端制造装备、专用材料、工艺应用、市场开拓等方面协同创新,作出世界一流的实用化成果。目前姚建华团队近十年的规划是主攻激光组合3D制造与再制造专用材料、工艺技术、应用推广以及与工艺有关的配套部件。该领域是改造传统制造业使其转型升级的重要手段,且利于发展再制造业、应用面广、潜在市場大、易于形成新兴产业。为此,我建议我所的纽顿、煜宸两公司与淅江工业大学两个中心组成合作联盟,在协同创新中心运作下,主攻激光组合3D制造与再制造成套设备、专用材料、应用工艺技术和市场开拓。力争在占领国内市场基础上走出国门。在我健康许可的条件下,我愿献出仅有的微薄之力,参与联盟中力所能及的工作,我衷心期待着在我有生之年能看到联盟的成绩,为光机所再造辉煌、为改造我国传统制造业,发展再制造业,使其尽快形成新兴产业而努力奋斗、为实现中华民族伟大复兴的中国梦、上光梦,我愿献出全部的余热。

注:雷仕湛、沈俊泉、查鸿逵、程兆谷等同志为本文提供了宝贵的资料、信息,并参与修定,在此一並致谢。

来源:中科院上海光机所

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