常州中车戚研所,1500℃的钢水在熔炉中翻涌。张剑云俯身观察着新型材料的结晶纹路,防护面罩上倒映着跃动的火光。“这款材料要抵御200多摄氏度的温差,如果成功,将解决储氢其中一项安全问题。”

  话音刚落,车间里响起熟悉的“张工”呼唤,他的应答声透着自信。这个曾让中专毕业的铸造工缩脖子的称呼,如今已成为他“铸造工程师”身份的勋章。

  在这座占地千亩的中车戚研所里,无人不晓张剑云的故事。那个攥着中专毕业证的青涩小伙,坚守在铸造一线26年,从普通铸造工,到参与国际标准制定,再到绿色转型的先锋人物,如今的张剑云已是手握5个发明专利、带出6名高徒的“双料张工”。“五一”前夕,张剑云喜获全国劳模称号,熔炉里的钢水映着他通红的脸,也照见新时代产业工人破茧成蝶之路。

  熔炉初心 铸造的真理永远在现场

  1999年的铸造车间,是钢与火的修罗场。刚毕业的张剑云每天要清洗黑黢黢的鼻孔,毛衣上布满铁水烫穿的星点孔洞。当他看到同期技工在恒温恒湿车间工作时,也曾心生羡慕。

  铸造这行当,是出了名的苦和累。曾经同班的50多名同学都转行了,只有张剑云一个人还在坚守。

  如何坚持下来?几个场景让他印象深刻。

  初出茅庐的张剑云在车间学习,很快注意到经常有位高个清瘦长者被众人簇拥着走进车间,纳闷之际,师傅告诉他,那是全国铸造专家钱坤才,专治铸造件的疑难杂症。“我们现在用的蠕铁材料,就是他选材的,这次要看蠕铁率是否达标。”

  张剑云眼瞧着专家用肉眼观察了他们刚打造的材料,一口断言,这次是合格品。“经由仪器检测后,数据和专家判断是一致的。”年轻的张剑云深受震撼。

  一颗匠心的种子在这个瞬间悄然发芽。

  一次,铸造材料拐角处的“顽固气孔”让整个车间陷入焦灼。按照经验,温度过高时,容易产生此类缩孔,于是,老师傅坚持“降温疗法”,但钢水流动性已接近临界值,仍无法解决问题。张剑云深夜查阅《铸造手册》后,决定反其道而行,将温度逆势提升30℃——沸腾的钢水将杂质彻底排出。这个“叛逆”的决策,让他第一次触摸到技术创新的脉搏。

  更大的考验在2009年降临。铁路养护机核心部件要求1500兆帕的超高强度,但试制品总在中心孔出现致命缺陷。张剑云翻遍了所有的书籍,得到控制干燥时间,做到“不干不白”的答案。可是怎样才算“不干不白”呢?书上并没有细致地说明。

  “我们理解的不干不白,就好像是泡过水的沙子,而不是像暴晒后的白沙。”张剑云说,然而这样的试验均以失败告终。不放弃的张剑云又一次尝试,不过,涂层因为干燥时间过长、模壳变得雪白,这让他心中忐忑,怕继续生产导致全军覆没。但抱着“不试怎么知道不行”的想法,张剑云选择继续干。浇注后,大家惊喜地发现中心孔分层现象不见了!“那次就像在沙漠里找到绿洲,”他摩挲着当年的试件,“铸造的真理永远在现场。”

  百炼成器 把铸件密码刻进了DNA

  有人说,张剑云的血脉里流淌着铸件特有的金属光泽。无论是带领团队攻坚,还是单兵突破技术围城,他永远保持着淬火般的热忱。

  2012年寒冬,某出口铸铁件被“咳嗽病”困住喉咙,三次磁粉探伤接连亮起红灯,技术员们束手无策。张剑云蹲在铸型前反复端详,决定改道采用45度斜角浇注:铁水顺着新通道欢畅奔流,铸件内部的气孔顽疾痊愈。这场漂亮的截弯取直“手术”,让大家记住了这个敢“动刀”的人。

  “铸件不会说谎,它们把真相藏在每一个晶粒里。”正是这份信念,让张剑云把业余时间都熔进了知识坩埚——200个专业文件夹、20G的学习资料库,这个总带着书泡论坛的人,早已把铸件密码刻进了DNA。

  随着技术发展,陈旧的国际标准评定已不能满足产品质量的判断,2015年,中车戚研所接下制定“球墨铸铁球化率评定方法”国际标准的重任。

  可标准试样像散落的拼图,能找的标准件都找到了,缺样怎么补齐?时间紧、任务重,张剑云主动请缨,还原完整样品谱。熔炼炉成了他的“炼丹炉”,白天在车间调试成分,晚上泡在找来的书籍中啃外文文献。有次整炉铁水成了“废汤”,他盯着青烟直冒的炉水发呆,突然一拍大腿:“这不就是极端案例的试样?”然而当试块拿去检测时,仍不符合分类登记下的球化率区间。

  定方案、配料、熔炼、浇注一条龙,就这样整整一年半,经过300多次熔炼、900多块试样的分析,硬是把国际标准试样缺口补得严丝合缝。2019年,这项中国首次主导的铸造领域国际标准终获颁布,为行业赢得国际话语权。

  一次次历练与攻关,练就了张剑云的过硬本领。

  2020年,面对轨道交通车辆轻量化发展的新需求,张剑云再次挺身而出,从熔炼岗位走向科研试制的最前端。在开发铝基复合材料制动盘的过程中,他带领团队攻克了“黑斑缺陷”这一技术难题。

  当时神秘黑斑如同跗骨之疽,当团队争论是否更换更大工装时,一线经验丰富的张剑云判断,工装不是“黑斑”缺陷的根源,也许炉子才是问题的正解。

  一天,工友看到张剑云拿着工具对角落闲置的真空炉不断比画。“张工,这是有新灵感了?”“现有工装尺寸都合适,也许我们可以试试这个炉子。”有底后,张剑云立即找到领导,提出修复设备的想法。厂家工程师用2个星期的时间完成了设备的修复调试。鉴于这台设备不是加工铝基复合材料的专业设备,张剑云又带领团队做了配套工装和工艺改进。

  当翻滚的铝水在氩气保护下完成“自我净化”,不仅消除黑斑,就连沉淀物也减少了。

  产改+技改 破茧成蝶

  2019年深秋,张剑云攥着产改文件反复品读,文件里“高技能领军人才可申报工程师”十三个字,在他眼前闪着光芒。“咱铸造工也能评工程师了?”第二天他走进了人力资源部,递上厚厚一沓材料:主持参与国家、中车等重点项目42项;组织开展难题攻关、工艺改进48项累计为企业减少质量损失近5000万元;开发培训课件20余件,培训铸造工800多人次……很快,企业通知他参加答辩。

  “评委问了我两个问题,一个是关于铸钢浇铸的技术,一个是关于铸造外观标准建立的意义。既有专业领域的考量,也涉及专业外的思考与积累。”张剑云回忆参加答辩的情形,那是他人生中难忘的10分钟。同年11月,当“铸造工程师”红头文件落进张剑云手里时,这个总在铸件堆里打滚的糙汉子,把证书贴胸口摩挲了半晌。

  以前工人想进科研楼“比登天还难”,产改像推开一扇窗,如今张剑云带着《时速600公里高速磁悬浮列车用系列铝合金铸件的研发》课题,和技术部工程师们围坐长桌讨论方案。身份变了,初心未改,张剑云的办公室紧邻车间,抽屉里放着磨破的劳保手套和随身携带的笔记本,上面记满了铸件缺陷数据和改进方案。当2019年,他登上公司科学技术领奖台时,铸造工和硕士、博士们肩并肩站成了“工”字的两横。

  最近举行的家庭开放日,张剑云首次带着家人走进工作场地——低压金属型铸造车间,还参观了以他名字命名的技能大师工作室。

  车间里映入眼帘的不再是传统印象中闷热异常、四面灰墙的场景,而是一排排干净整洁的机器和自动化的生产线。中控系统实时监控和管理生产过程、机器人自动下芯和取件,“一键浇注”……绿色化、智能化的新型铸造产业正在中车戚墅堰所一展新局。

  张剑云十分自豪地告诉家人,他为工装工艺难点问题出谋划策。

  升液管是低压铸造工艺中核心的工装,需长期浸泡在高达700℃的铝液中,反复间隙式经受充型冲刷,一旦工作起来熬不过5天。“如何将传统钢制升液管和陶瓷升液管的优势结合起来呢?”张剑云带领团队多次尝试,可结果却不尽如人意。最终,他们从办公室用的复合陶瓷茶杯得到启发——“将耐火材料像这个杯子一样搪瓷在钢制升液管内外壁。

  改进耐火材料、搪瓷、烧结……成功!这项创新成功应用后,升液管的使用寿命由原来的3—5天提升到了30天,每年减少采购成本7万余元;气孔报废率下降11%,直接减少质量损失近28万元;危害元素含量降低25%,铸件延伸性能提升75%以上。

  新时代的钟声里,无数像张剑云这样的产业工人,正用沾满汗水的双手,托起中国制造的脊梁。熔炉里的钢水终将凝固成轨,而他们的匠心,永远在沸腾。(常景轩)