科技日报记者 薛岩
走进中车戚墅堰机车车辆工艺研究所股份有限公司(以下简称“中车戚墅堰所”)的铸造车间,熔炼炉持续轰鸣,冷却机嗡嗡作响,各类设备运转声音在宽敞的车间内回荡。一位头戴黄色安全帽、身着深灰色工装的工人正将1500摄氏度的钢水倒入模槽里。他时而拿起长柄渣钩,时而俯身观察钢水……他就是中车戚墅堰所金属材料技术研发中心科试班班长、全国劳动模范张剑云。
不久前,张剑云被认定为2025年全国大国工匠人才。
刻苦钻研强本领
1999年8月,张剑云从常州铁路机械学校毕业,进入中车戚墅堰所熔炼班工作。上班第一天,张剑云在工作服里穿了件新羊毛衫。结果,当他倾倒1500摄氏度的钢水时,火星子“噼里啪啦”溅到衣领。不到两天,羊毛衫就布满了窟窿。
“真没想到车间的环境这么恶劣。”张剑云笑着说,“钢花到处飞,衣服上全是洞。我妈看了直埋怨,说新衣服没穿两天就成这样,怎么出门见人。”
熔炼是铸造高铁关键零部件的核心环节,但这份工作却藏着不为人知的艰辛。日夜颠倒的生产节奏、灰尘飞扬的作业环境……面对这一切,20岁的张剑云没有退缩。“环境越苦,越要顶上去。”这股不服输的劲头,让他在熔炉前扎下了根。
2002年,公司遇到技术难题——涡轮壳铸件频频出现孔洞。老师傅们认为是铁水温度过高所致,可降低温度后,铸件依然“病恹恹”的。
“当时浇包都冻住了,铸件还是不合格。”张剑云回忆道。不甘心的他埋头查资料、做分析,最终大胆提出新想法:“这些孔洞不是缩孔,是气孔!”按照他的思路,团队调整了操作方法,难题迎刃而解。
这次成功让张剑云明白:铸造不是小工作,而是深不见底的学问。从此,他开启了沉浸式学习模式。
“干一行就得钻一行,咱们手里的活关系着高铁安全,不搞明白心里不踏实。”他说。
创新思路解难题
2019年,张剑云接下了复兴号动车组核心部件——齿轮传动系统的生产重任。
该系统关键组成部分——齿轮箱的铸件采用先进的金属型低压铸造工艺制造。在低压铸造过程中,负责输送铝液的钢制升液管需长期浸泡在700摄氏度的铝液中。然而,钢制升液管容易被腐蚀,需频繁更换。这不仅增加采购成本,而且影响铸件质量,导致产品报废。
“我们曾考虑使用进口陶瓷制升液管,但一根就要1万多元,还特别容易断。”张剑云回忆道。能否找到一种方法,兼具钢的韧性与陶瓷的耐腐蚀性?这个难题,萦绕在他心头。
转机出现在一瞬间。一天,张剑云在办公室端起复合陶瓷水杯时,发现杯子内胆是陶瓷,外壳是不锈钢,既保温又耐用。“我们的升液管为什么不能反过来,内层用钢、外层覆陶瓷呢?”他说。
“茶杯灵感”迅速转化为创新实践。他立即带领团队投入试验,通过改进耐火材料、调整搪瓷工艺、优化烧结技术……最终,张剑云研发出复合结构升液管,将其使用寿命提升近10倍。
从茶杯到升液管,这不仅是材料的跨越,更是思维边界的突破。张剑云认为:“只要肯钻,困难就是进步的台阶。”
2020年,为响应轨道交通轻量化需求,张剑云从熔炼岗位走向科研岗位,主导开发新型铝基复合摩擦材料。然而,试制中出现的“黑斑缺陷”却成为拦路虎。
“零件加工后表面出现不明黑斑,只能整批报废,公司损失很大。”张剑云眉头紧锁。当团队为是否更换大型熔炉争论不休时,凭借丰富经验,他判断,更换熔炉并不能解决问题。
关键时刻,张剑云将目光投向车间里一台闲置的真空炉。“真空环境能隔绝空气,说不定可以避免金属氧化产生黑斑,咱们试试!”他说。
张剑云马上带领团队自主研发配套工装、优化工艺参数,最终一次试制成功。“通过使用真空炉,我们让成品率超过90%、黑斑彻底消失,同时一并解决了探伤问题。”他笑着说。
团队协作闯难关
2015年,中车戚墅堰所承接了一项国际标准项目制定任务,却因标准试样严重缺失而陷入困境。“试样就像拼图,缺一块都拼不出完整的标准体系。”张剑云回忆道。
为啃下这块“硬骨头”,他白天在车间反复调试成分,晚上在文献堆里寻找理论支撑。定方案、配料、浇注……在一年半的日夜攻坚中,张剑云带领团队进行了300多次熔炼,获得的900多块试样被堆成一座小山。正是这份韧劲,让中国首次主导的铸造领域国际标准问世,为中国制造赢得了国际话语权。
这次经历让张剑云深刻地意识到团队协作的重要性。“一个人的力量十分有限,唯有凝聚团队,才能将创新的火种播撒得更远。”张剑云说。
2018年,张剑云劳模创新工作室正式挂牌。之后,他带领团队每年完成十余项重点课题,累计攻克技术难题18个,创造经济效益5000余万元。
如今,46岁的张剑云收获了数不清的荣誉和成果,但他一直认为自己只是高铁发展中的一颗“螺丝钉”。“能为高铁作贡献,我感到很自豪。”他说。这份自豪,他也常讲给家人听。
每次全家旅游,张剑云都会指着窗外飞驰的列车,对孩子说:“高铁跑得飞快,爸爸也出了份力!”他脸上洋溢着如小学生考满分般的骄傲。

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