带你走近获河北最高科技奖的大咖①张福成

河北省科学技术突出贡献奖获得者张福成接受长城新媒体记者采访。长城新媒体记者 路钦淋 摄

　　十年“磨”出国家科技进步二等奖

　　不过，张福成心中在河北工作也好，回家乡工作也好，并不是排在第一位要考虑的问题。

　　1986年本科毕业后，张福成以成绩排名第一获得研究生免试推荐，继续在燕山大学金属材料专业学习，这个专业与他本科所学专业相同，当然也与后来的博士专业相同。

　　本科毕业时，国家实行统招统分的政策，张福成在全专业四年总成绩排名第一，但他毅然放弃了到北京和上海工作的机会。读硕士和博士研究生时，他也没有选择当时一些热门专业，经受住了“下海经商”大潮的巨大诱惑，始终默默地在被有些人看不上眼的耐磨材料领域里上下求索，潜心钻研，一点一滴地打下了坚实的专业基础。

　　在大学的专业课上，张福成获悉：全世界每年因磨损就消耗掉200万吨以上的奥氏体锰钢。这坚定他努力学好专业知识，在金属材料专业领域有所作为的坚定信念。本科毕业论文的题目，他选的是耐磨材料方面的；硕士、博士研究生的研究方向，他仍选择了耐磨材料。

　　在大学期间，一些同学对专业前景做了不乐观的“描绘”：毕业后只能到辅助部门工作，不仅没有发展前途，而且将终日在粉尘和高温的恶劣环境中工作。张福成是这样想的：行行出状元，只要国家发展需要，就不应计较个人的得失。

　　后来，张福成先后获得国家科技进步二等奖、国家技术发明二等奖等具有较高影响力的奖项，这是张福成当时没有想到的，不知那些认为专业前途“不乐观”的同学看到这个结果会怎么想？大约糊涂者会羡慕，清醒者则会明白没有把心注入的专业，任何专业的前途都不容乐观。这个道理在如今同样适用，谁也无法预料未来的专业和行业发展，最好的选择就是做好当下的学习和工作。

　　读研期间，为了做好国家“七五”重点攻关项目“湿式中硬矿特大磨球机衬板材料的研究”的科研工作，张福成开始了在耐磨材料领域不断拼搏进取的科研生涯。研究耐磨材料需要经常做磨损试验，试验中作为磨料的石英石会产生大量的粉尘，长期在这种环境中工作容易得矽肺病。从1988年至1998年，张福成整整与石英石粉尘打了10年的交道，经常是每天10多个小时的磨损试验一做就是半年。

　　也就是在这十年里，张福成获得了硕士和博士学位。张福成曾表示，从小在农村艰苦的劳动生活中磨炼出的坚强意志和吃苦耐劳的品格，使自己在科研工作中遇到的各种困难面前总是从容不迫，知难而进。

　　经过多年的努力，张福成设计了新型耐磨材料——新型耐磨奥氏体锰钢，其耐磨性比原普通高锰钢提高1倍以上。这项成果获得2002年国家科技进步二等奖，这一年他不到40岁。

　　2018年4月24日人民政协报报道：目前，我国铁路线路上使用的50%高锰钢辙叉都采用该技术制造，通过这项技术焊接的高锰钢辙叉产品还出口到澳大利亚、韩国、香港等20多个国家和地区。

作为全国政协委员、燕山大学副校长张福成在全国两会上接受长城新媒体记者采访。长城新媒体记者 高琳哲 摄

　　工科的问题用人文的思维解决

　　1990年代，铁路需要提速，高速、重载、无缝铁路成为具体要求。其中一项涉及材料工程的技术难题摆在眼前：高锰钢辙叉和高碳钢钢轨由于材料性能差异大，无法焊接到一起。铁路运行速度高时，最关键的安全隐患就是接缝问题。

　　二十多年过去了，张福成对此印象很深：当时只有奥地利和法国拥有这项焊接技术，他们得知中国铁路想提速，就开出了高价：入门费要1000万美元，每焊一个辙叉，就要提一份钱。“这相当于将焊接产生的效益全部拿走了，非常勒脖子！”

　　作为长期研究高锰钢的张福成与企业签订了合同，接手了这项重点攻关项目。

　　启动项目后，进展并不顺利。先是采用了几种焊接都没有成功，于是，张福成不断改工艺。后来，每次做小试件实验时还不错，但到了生产性实验环节总出问题。尤其落锤实验，一吨重的铁块在三米高处以自由落体速度砸焊缝。三次没断就成功了。

　　在实际辙叉焊接接头性能检测野外实验时，原铁道部来了不少人前来观摩，工作人员在二楼架了台摄像机，以便记录实验全貌。可惜，只砸了一次就失败了。

　　技术难度在于，高锰钢和高碳钢这两种材料的物理性质、组织结构包括相变规律是完全不一样的。高碳钢焊接要求缓冷，高锰钢焊接却要求快冷。

　　张福成开始试着从人文角度去思考：“要把他们焊接在一起，就好像让两个性格差异很大的人做好朋友，如果有一个性格温和的人做中间人……”沿着这个思路，张福成发明了一种梯度过渡焊接材料，通过对核心元素的调整，改变这种材料的物理参数，使其性能介于两者之间，再使用闪光焊的办法，分别焊接两次。

　　成功以后上到试用，又经过两三年时间得到原铁道部认可，项目开始上马。

　　“我们在推动技术成果产业化过程中，往往都经历了多次反复，甚至失败、质疑。然而，我们用‘两弹一星’精神鞭策自己，始终秉持科技报国的理想和豪情，开拓进取、久久为功，才取得一次又一次的突破。”1月10日，张福成在河北省科学技术奖励暨科技创新大会上说。

　　参考：

　　《中国高校科技与产业化》，2008年9期，在耐磨材料领域里不懈求索——记燕山大学副校长、博士生导师张福成教授

　　人民政协报，2018年4月24日，张福成和他的“中国制造”