很多人不知道，當(dāng)我們乘坐高鐵，奔，就已和一位焊接專業(yè)領(lǐng)域的老院士，產(chǎn)生微妙的關(guān)聯(lián)。為了讓火車平穩(wěn)地奔馳在祖國(guó)廣袤的土地上，十多年前，已經(jīng)年過(guò)80歲的潘際鑾院士曾在一年，穿著厚棉襖，站在南京段的鐵軌邊上，在深夜里測(cè)定鋼軌的焊接工藝。

潘際鑾，中國(guó)科學(xué)院院士、焊接工程專家。他是中國(guó)當(dāng)之無(wú)愧的焊接專業(yè)泰斗，一手籌辦了全國(guó)第一個(gè)焊接專業(yè)，攻克了一個(gè)又一個(gè)科學(xué)難題，解決了國(guó)家一個(gè)又一個(gè)重大工程問(wèn)題。在清華大學(xué)機(jī)械工程系的焊接館里，“潘際鑾”三個(gè)字高掛在門廳的墻上，名列首位。

潘際鑾院士

負(fù)笈求學(xué)，為強(qiáng)國(guó)投身焊接事業(yè)

1927年，潘際鑾出生在江西瑞昌。，他的家園被毀，一家人離開江西逃往云南。途中，一，年少的他第一次深刻地體會(huì)了“國(guó)家要亡了的滋味”。，潘際鑾便下定決心，要讓祖國(guó)強(qiáng)大起來(lái)。

1944年，在云南負(fù)笈求學(xué)的潘際鑾成功考上了西南聯(lián)大的機(jī)械專業(yè)。他說(shuō)：“，還真就不是為了文憑，就是想學(xué)點(diǎn)東西，好幫助祖國(guó)、建設(shè)祖國(guó)，早點(diǎn)將侵略者打出去?！?/p>

潘際鑾在國(guó)立西南聯(lián)合大學(xué)的成績(jī)記載表（1944年）

1950年，作為教育部選派的優(yōu)秀青年教師之一，潘際鑾來(lái)到哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械系攻讀研究生，師從蘇聯(lián)著名的焊接專家普洛霍洛夫博士。

“學(xué)焊接的能做什么？難道是學(xué)焊洋鐵壺、修自行車么？”剛聽到“焊接專業(yè)”，潘際鑾的女友李世豫曾寫信問(wèn)他這個(gè)問(wèn)題。而二十多歲剛投身于新中國(guó)焊接事業(yè)的潘際鑾，用行動(dòng)回答了這個(gè)問(wèn)題。

潘際鑾扎實(shí)的學(xué)術(shù)水平和創(chuàng)新想法很快得到普洛霍洛夫教授的賞識(shí)，他指導(dǎo)潘際鑾選的前沿研究項(xiàng)目“焊接中的熱烈紋研究課題”。

在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，1953年，潘際鑒用扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和求實(shí)的作風(fēng)第一次獨(dú)立解決了鞍鋼座平爐爐殼出現(xiàn)的長(zhǎng)距離裂縫問(wèn)題，將所學(xué)切實(shí)地用到了實(shí)踐里，為國(guó)家的工業(yè)建設(shè)貢獻(xiàn)了不可或缺的力量。

心系工人，實(shí)現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)焊接自動(dòng)化

對(duì)潘際鑾來(lái)說(shuō)，焊接的研究絕不僅限于實(shí)驗(yàn)室。從接觸焊接起，他就經(jīng)常跑工地，和工人師傅們共同解決技術(shù)問(wèn)題。

1979年5月，潘際鑾赴成都參加全國(guó)焊接學(xué)術(shù)會(huì)議?；貋?lái)后他一度寢食難安，向?qū)W生們描述了深烙在他腦中的場(chǎng)景：一位工人使用傳統(tǒng)的焊機(jī)，從內(nèi)外雙面，焊接大直徑合金鋼罐體。罐體管壁厚100毫米以上，為達(dá)到工藝質(zhì)量要求，管件必須預(yù)熱到200℃。因此工人身穿厚厚的石棉服蹲在一個(gè)小小的鐵籠里，然后鐵籠被吊車吊進(jìn)罐內(nèi)。

200℃的高溫使水一下子就變成了蒸汽，但工人們必須堅(jiān)持工作。灼人的高溫使狹小的空間里聚集了大量有害氣體，在這種工作環(huán)境下，救護(hù)車必須一直在場(chǎng)，。

這使得潘際鑾深感內(nèi)疚，他暗下決心要實(shí)現(xiàn)大型工件的焊接自動(dòng)化。

一次赴美考察期間，潘際鑾看到美國(guó)一家公司研發(fā)的焊接機(jī)器人，可以像跳蚤一樣沿軌道爬到工件上焊接，他由此得到啟發(fā)，產(chǎn)生了用爬行式焊接機(jī)器人解決大型結(jié)構(gòu)焊接自動(dòng)化的構(gòu)想。他對(duì)清華機(jī)械系焊接教研室的同事們說(shuō)：“這是我們的研究方向，將來(lái)我們焊球罐、軍艦、巨輪，也要讓機(jī)器人爬上去焊，不用焊接工人那么辛苦，而且不要再鋪軌道?！?/p>

1997年，和潘際鑾合作的焊接技師閆炳義設(shè)計(jì)出了可以擺脫軌道自主爬行的機(jī)器人。，潘際鑾任南昌大學(xué)校長(zhǎng)，主要精力放在大學(xué)的建設(shè)上。他來(lái)京參觀閆炳義的爬行機(jī)后，敏銳地認(rèn)定：以此為基礎(chǔ)，制作爬行式焊接機(jī)器人，就能解決大型結(jié)構(gòu)焊接自動(dòng)化的問(wèn)題。

這個(gè)爬行機(jī)具備在大型結(jié)構(gòu)件外立面進(jìn)行噴漆、檢測(cè)等多種使用前景，很快有人上門求購(gòu)，出價(jià)二三十萬(wàn)。那個(gè)年代的二三十萬(wàn)，可以在北京郊區(qū)風(fēng)景秀美的地段買一套別墅。而潘際鑾卻再三叮囑閆炳義“誰(shuí)也別賣”，并聯(lián)絡(luò)了以前的同事們，帶領(lǐng)著一些優(yōu)秀的研究生建立研究課題組，對(duì)爬行機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步改造。

“每一代機(jī)器人的‘分娩’過(guò)程都十分不易，，因?yàn)椴恢撛趺唇鉀Q機(jī)器人負(fù)重的問(wèn)題。研究團(tuán)隊(duì)為此進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，克服了無(wú)數(shù)困難。”回顧這項(xiàng)研究，道。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)10年的研究，潘際鑾團(tuán)隊(duì)終于研制出無(wú)軌導(dǎo)全位置爬行焊接機(jī)器人，并申請(qǐng)專利。這項(xiàng)成果的技術(shù)集成與創(chuàng)新已然處于國(guó)際領(lǐng)先水平。

2002年4月26，永磁式爬行機(jī)構(gòu)（釹鐵硼磁鐵）發(fā)明人合影（左起：閻炳義、陶森、潘際鑾、高力生）

精工細(xì)作，為國(guó)之重器注入心血

二十世紀(jì)八十年代，由中國(guó)大陸自行研究、設(shè)計(jì)的秦山核電站，也是中國(guó)第一座30萬(wàn)千瓦壓水堆核電站，開始正式投入建造。在這個(gè)具有開創(chuàng)性、技術(shù)難關(guān)密集的重大工程項(xiàng)目中，焊接更是關(guān)鍵工藝技術(shù)。

，有一個(gè)難關(guān)是團(tuán)隊(duì)沒(méi)能攻克的——工程需要焊接一條直徑700毫米、壁厚70毫米的高溫高壓不銹鋼管道，10萬(wàn)美元向中國(guó)轉(zhuǎn)讓技術(shù)，但因要附加政治條件而未能成交。

潘際鑾（右三）與同事在秦山核電站安全島高空架上考察

明知山有虎，偏向虎山行。潘際鑾作為組里的焊接專家，決定自主研發(fā)這項(xiàng)技術(shù)。他主持制訂了技術(shù)攻關(guān)方案和要求，并對(duì)關(guān)鍵工藝作出決策，物試驗(yàn)和技術(shù)培訓(xùn)。根據(jù)試驗(yàn)和取得的大量檢測(cè)數(shù)據(jù)，項(xiàng)目組終于摸清并掌握了主管道焊接的技術(shù)訣竅。由潘際鑾主持完成的主管道焊接質(zhì)量完全符合標(biāo)準(zhǔn)，得到了國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)安全評(píng)審專家的贊賞。

在核電站的建造中，密封是核反應(yīng)堆安全運(yùn)行的首要條件，而焊接是核電站實(shí)現(xiàn)絕對(duì)密封、絕對(duì)可靠的關(guān)鍵。秦山核電站的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行都浸透了潘際鑾的汗水，到現(xiàn)在，核電站要上什么新設(shè)備，都還是首先征求潘際鑾的意見(jiàn)。

“我是工程教授，所以更強(qiáng)調(diào)的是動(dòng)手能力。光有理論不行，工匠精神不是有技術(shù)有機(jī)器就行。就像德國(guó)對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)有一套非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品講究的是每一個(gè)細(xì)節(jié)都要達(dá)到高精?！迸穗H鑾明白，貫徹工匠精神是邁向制造強(qiáng)國(guó)的重要條件，精益求精、一絲不茍正是不可或缺的態(tài)度。

“國(guó)防、工業(yè)和制造業(yè)最關(guān)健的技術(shù)都是焊接?！逼胀ㄨF路的鋼軌幾十米就有個(gè)接口，所以火車行駛會(huì)發(fā)出“哐當(dāng)哐當(dāng)”的聲音，而高鐵的鐵路是用一根根的鋼軌用焊接技術(shù)連接達(dá)到無(wú)縫狀態(tài)，所以中國(guó)高鐵速度又快又平穩(wěn)，甚至車上放硬幣也不倒。而建造航母所用的是炸不穿、高強(qiáng)度的鋼，這么厚的鋼對(duì)焊接無(wú)縫連接技術(shù)要求極高，建造一艘航母約需要2400名頂級(jí)焊工。這些重要的工程，潘際鑾都注入了極多的心血，親自監(jiān)督、指導(dǎo)著工程，確保中國(guó)重器萬(wàn)無(wú)一失地平穩(wěn)運(yùn)行。

發(fā)揮余熱，助力焊接轉(zhuǎn)子研制攻關(guān)

2007年6月，潘際鑾被鐵道部聘為京津城際鐵路鋼軌焊接項(xiàng)目研究總指揮，組織了對(duì)高鐵鋼軌焊接工藝的全面的檢查、分析和研究。

，他雖已80高齡，“老牛自知夕陽(yáng)晚，無(wú)需揚(yáng)鞭自?shī)^蹄”的精神要求自己，只希望為推進(jìn)學(xué)科發(fā)展盡綿薄余力。

2008年8月1，中國(guó)第一條高等級(jí)城際高速鐵路——京津高速鐵路開通運(yùn)行。經(jīng)過(guò)大量焊接后鋪設(shè)的鋼軌，沒(méi)有任何連接縫隙，保證了線路的高平順性，而且減少了鋼軌與列車車輪的磨耗。項(xiàng)目的成果不僅為京津城際高速客運(yùn)線的施工和安全運(yùn)行作出了貢獻(xiàn)，而且也為后來(lái)我國(guó)高速客運(yùn)線鋼軌的焊接和熱處理工藝過(guò)程和質(zhì)量控制的提供了重要的參考與借鑒。

潘際鑾與項(xiàng)目組成員在京津城際鐵路工地考察焊接鋼軌質(zhì)量

2009年，由上海電氣、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、哈爾濱焊接研究所組成了“產(chǎn)、學(xué)、研”攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，共同研制我國(guó)百萬(wàn)千瓦級(jí)核電低壓焊接轉(zhuǎn)子。作為我國(guó)焊接領(lǐng)域的權(quán)威，潘際鑾被聘任為大型核電低壓焊接轉(zhuǎn)子研制攻關(guān)的首席科學(xué)家，負(fù)責(zé)4家單位的協(xié)同攻關(guān)。

自主研究和制造大型焊接轉(zhuǎn)子，在我國(guó)具備一定的基礎(chǔ)。早在20世紀(jì)60年代初，潘際鑾領(lǐng)導(dǎo)的清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)與相關(guān)研究單位，，成功地完成了國(guó)內(nèi)第一根大型轉(zhuǎn)子——以焊接結(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)的整鍛結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子，用于6000千瓦燃?xì)廨啓C(jī)組的壓氣機(jī)，并以此為基礎(chǔ)不斷發(fā)展和延伸，為我國(guó)電站設(shè)備、大型動(dòng)力裝備等關(guān)鍵部件的自主制造作出了重大的貢獻(xiàn)。

如今，燃?xì)廨啓C(jī)焊接轉(zhuǎn)子這一具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)，已相繼在我國(guó)自行設(shè)計(jì)與制造的大型汽輪機(jī)組中成功應(yīng)用，400余根大型焊接轉(zhuǎn)子的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了“零故障”“零事故”。

2011年11月，潘際鑾觀察電焊接低壓轉(zhuǎn)子模擬件工藝

2012年5月11，受國(guó)家能源局委托，由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)主辦，在北京召開了“百萬(wàn)千萬(wàn)級(jí)汽輪機(jī)低壓焊接轉(zhuǎn)子”鑒定會(huì)，潘際鑾擔(dān)任鑒定委員會(huì)主任。鑒定會(huì)上，上海電氣介紹了焊接轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)、開發(fā)情況。與會(huì)專家討論研究了關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，認(rèn)為該轉(zhuǎn)子制造水平“達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平”。

潘際鑾考察焊接百萬(wàn)千瓦核電轉(zhuǎn)子模擬件

原機(jī)械工業(yè)部老領(lǐng)導(dǎo)陸燕蓀副部長(zhǎng)和孫昌基副部長(zhǎng)充分肯定了焊接轉(zhuǎn)子在大功率、高參數(shù)能源裝備中的發(fā)展方向。在這次鑒定會(huì)上，清華課題組匯報(bào)了國(guó)內(nèi)首次進(jìn)行的焊接轉(zhuǎn)子接頭韌性不均勻性的系統(tǒng)研究，報(bào)告了相對(duì)薄弱區(qū)的韌性對(duì)接頭整體的影響。他們所提出的觀點(diǎn)和論據(jù)，得到行業(yè)內(nèi)專家的高度評(píng)價(jià)，被我國(guó)機(jī)電工程領(lǐng)域的泰斗陸燕蓀副部長(zhǎng)評(píng)價(jià)為“真正回答了焊接轉(zhuǎn)子是否可靠的問(wèn)題”。

2007年4月28，潘際鑾參加西南聯(lián)（主席臺(tái)左二潘際鑾）

至今，潘際鑾還會(huì)唱西南聯(lián)大的校歌，每當(dāng)唱到“多難殷憂新國(guó)運(yùn)，動(dòng)心忍性希前哲。待驅(qū)除仇寇復(fù)神京，還燕碣！”，潘際鑾的心里都激動(dòng)不已，忍不住流下眼淚。

對(duì)這位九十余歲的老院士而言，進(jìn)步，使得國(guó)家多項(xiàng)技術(shù)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先的地位。他將自己同國(guó)家命運(yùn)“焊接”在一起，為中國(guó)科學(xué)事業(yè)之未來(lái)燃亮了希望的火燭。

文：采集工程項(xiàng)目辦公室/中國(guó)科協(xié)創(chuàng)新戰(zhàn)略研究院