趙文金“鋯”兒成長記（下）
——中國核用鋯合金是怎樣煉成的（下）

2022-06-22 08:33:00

　　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，歷經千錘百煉，一只金鳳凰從青衣江畔，從沉寂多年的深山溝里“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。

　　反復調研艱難試產

　　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，是專門沖著趙文金他們來的。這次學術會議云集了美國、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。

　　趙文金擔任大會的副主席，與世界頂級鋯合金研究專家共同主持了研討會。通過這次學術交流，讓世界了解了中國的鋯合金，也讓趙文金的鋯合金團隊走向了世界。

　　也是在這一年，中核集團重點科技專項“壓水堆元件設計制造技術研究”啟動。該項目要求以新型包殼材料N36鋯合金為突破口，以N36鋯合金管棒材研制為主要內容，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制及小批量生產的專業化成套設施！反復調研后，他只好在全國各地找熔煉、鍛造、擠壓、管材軋制加工的廠家，攢成了一條研制產線。由于各協作方都沒有專門生產過鋯合金，更沒生產過N36鋯合金，設備改造的難度非常大，設備的技術穩定性和可靠性也有待提高，趙文金就帶著大家親自動手，吃住在現場，嚴格開展質量控制和過程控制。那年，趙文金近60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攝氏度的車間里，他和同事們一起扛管坯；夏天，在40多攝氏度的車間，他仍然專心致志地蹲在軋機前，汗水濕透了衣衫……在熔煉過程的日日夜夜里，趙文金每天在爐前工作十幾個小時，常常熬到凌晨兩三點，實在太累了，他就趁鑄錠冷卻期，趴在桌上瞇一小會兒……協作的同事和現場工人連連贊嘆：從來沒見過哪個老總這么拼命！

　　就是那年，同事們戲稱他是“空中飛人”，在全國各地穿梭。其實，能按計劃不停地在空中飛來飛去，那是累并快樂著，他最怕的是研發工作上出現新情況必須處理，導致耽誤了計劃好的航班，或錯過了動車，那他就要拉著行李，在機場或車站“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?！边@是在辦公區過道經常能聽到的對話。

　　就是那一年，他的頭發似乎一下全白了，人也黑了瘦了很多，奔波大半年后回家，女兒趙妍丹第一眼居然沒認出他。妻子魏醫生望著白發蒼蒼、又黑又瘦的他心疼不已：“老趙，莫太拼命了，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里成長起來了，催我們老了?！壁w妍丹不依不饒：“我只把媽催老了，你是被你寶貝‘兒子’催老的?！币惶岬戒喓辖?，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，為了獲得全面的數據，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鋯合金研制進入到500公斤級管材軋制階段，可管坯外表面出現了許多不該有的橫向短裂紋。業內很多人認為，只要把管壁表面裂紋除去，不會影響后續的軋制和質量。然而，一貫作風嚴謹的趙文金，憑多年對鋯合金的認識，認為盡管表面裂紋可以去除，但裂紋去除處已被深度改變了結構，會對后續加工產品質量帶來影響。在之后的多次討論會上，雙方各持己見，趙文金始終堅持質量第一，要求重新投料制備管坯。

　　重新投料，意味著已做的就要報廢，這可是十分難得又很昂貴的鋯合金呀，研制成本高到難以接受。可是早改總比晚改損失小得多，而且各個研制環節的時間一環緊扣一環，特別是堆內考驗的時間窗口，如果錯過了這一趟，下一趟就可能又要等一年！事后證明他這個決定是正確的，從問題管坯中選出兩支相對好的，跟隨新制備的管坯一起進行后續加工，軋出的二十幾支包殼管材竟無一支滿足技術要求。正是他在大是大非面前，勇于擔當，果敢拍板，為國家避免了可能出現的損失，最關鍵的是抓住了堆內考驗的窗口期。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鋯合金管棒材的研制階段。他獲悉某公司從美國引進了鋯合金管材制造生產線，興奮得睡不著，心想一定要到專業化鋯合金管材生產線上去檢驗N36鋯合金的加工性能。經多方銜接后，在方案評審會上，專家們希望按國外鋯合金制備工藝路線研制N36鋯合金，但趙文金認為N36鋯合金不同于國外的鋯合金，它應該有自己的工藝路線，不能簡單照外國的路線走。在他的堅持下，兩種工藝路線都上，并采用同樣的工藝參數，在專業化的鋯合金生產線開展3000公斤級N36鋯合金管材的研究。經過研制比較，按他提出的工藝路線制備的N36鋯合金包殼管加工性能更好，成品率更高。這樣，既減少了物耗，節約了經費，又少走了彎路，縮短了研發時間。他又一次用事實說明外國人的路不一定都適合我們。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鋯合金研制范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于其他包殼材料。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鋯合金工業化制備技術；構建了完整的鋯合金性能分析評價體系，獲得了完整的N36鋯合金堆內外性能數據，并建立了數據庫；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”，并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，當場淚流滿面！

　　他慶祝成功的方式是酣暢淋漓地打一場從小喜愛但又久違了的乒乓球賽?？伤囊粋€研究生，也許是還沒摸透趙文金的脾氣，也許是想讓他更開心，總是沒幾下就輸了。他認真地說道：“年輕人不要畏手畏腳的，要放開打，你可以打得更好些。只要勤學多練，努力鉆研，你定能青出于藍而勝于藍?！?/div>

　　后記

　　“我只是一個幸運的農村娃兒”

　　曉林

　　夜深了，趙文金明天還要上班，我抓緊提了最后一個問題：“這么多年來，哪個人對您影響最大？”

　　“小時候是我老漢兒（父親）?！壁w文金操著一口“椒鹽普通話”說，“我老漢兒是四川省廣元市劍閣縣柘壩鄉南橋村的普通農民，他不會講啥子大道理，總教我做人做事要講良心。他只讀過一年私塾，卻是生產隊的出納員，每天除了下地干活，還要負責隊里的收支款，雖然沒有巨款，但進進出出收支繁多，沒有一戶社員提出支付有差錯。每年結算，他都沒有一分一厘的短差需要核銷，反而常常是長出幾角幾塊錢來。隊長說，長出來的應該是你自己該領忘領的，不能老是虧了自己。他卻說只要社員們沒虧一分錢，隊里沒虧一分錢就好?！?/div>

　　“我還記得有一次，隊長讓他到鎮上去買農藥，我就跟著去耍，他買好農藥后，我以為要帶我在鎮上耍一下，父親卻匆匆往回趕，我又以為他惦記著家里背篼還沒編好?？伤貋砭偷疥犂锏拿藁ㄌ锢锎蜣r藥去了。他說買藥這件事隊長給他的是全天的工分，省下的時間是‘公’時，不能用來做私事，早一天打藥，蟲子就少禍害棉花一天，自家的事，等隊上收工后再做也不遲。我后來才知道，打農藥的苦差事，隊長常常頭疼沒人干，父親就‘獨攬’了?！?/div>

　　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里娃成長為核材料領域的大科學家?！?/div>

　　“啥子大科學家喲，我只是一個幸運的農村娃兒。”他說，“我有幸生在新社會，有幸上了清華大學，有幸在核動力院工作幾十年，有幸做出了一點有益國家的事而已。參加工作后，對我影響最大的是周邦新院士他們那一輩老科學家們。他們吃的苦比我多得多，學問比我大得多，貢獻比我大得多，卻始終樸實無華，一直默默無聞地在祖國最需要的崗位上‘做隱名埋姓人，干驚天動地事’，我從心底里特別敬重他們?！?/div>

　　最后，他一再強調：“組織上叫我來向你介紹一些情況，我希望你多寫寫大家做的工作，不要寫我個人，要寫人就寫那些院士吧。彭士祿院士是革命先烈彭湃的兒子，很多人稱他是‘中國核潛艇之父’，他卻說自己只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，有大筆桿子寫，我就要寫您這樣的‘小人物’?！彼坪跏鞘芩麍讨邪l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鋯合金主要發明人，您有一大摞國家級學術頭銜，有一大堆國家級獲獎成果和專利。我是學核物理的，咱倆本是同行，可是我半途而廢了。而您從1977年至今，45年在一個崗位默默堅守，辛勤耕耘，太難能可貴了。正是因為您超越常人的毅力和付出，中國才有了擁有完全自主知識產權的鋯合金，才能在世界鋯合金家族中占有一席之地。正是因為您的巨大貢獻，我們的核反應堆才有了真正意義上的中國“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?！?/div>

　　“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，院里還多得很。”

　　“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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