陈建林 匠心守护“太阳”

2024-05-12 11:34赵铭思
中国新时代 2024年5期
关键词:总装磁铁匠心

赵铭思

陈建林为了国家大科学工程建设,40年间始终坚守第一线,从青丝到白发,秉承“执着专注、精益求精、一丝不苟、追求卓越”的工匠精神,在攻坚克难中创造了不凡的业绩。

国之重器,始于匠心,惟匠心以致远。

习近平总书记强调:“要围绕深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,深化产业工人队伍建设改革,加快建设一支知识型、技能型、创新型产业工人大军,培养造就更多大国工匠和高技能人才。”

作为职工队伍中的高技能人才,大国工匠们在新时代的伟大实践中,勤学苦练、深入钻研,勇于创新、敢为人先,唱响了新时代“劳动者之歌”。合肥聚能电物理高技术开发有限公司高级实验师、精密总装车间主任陈建林正是其中之一。他为了国家大科学工程建设,40年间始终坚守第一线,从青丝到白发,秉承“执着专注、精益求精、一丝不苟、追求卓越”的工匠精神,在攻坚克难中创造了不凡的业绩。

匠心向阳 执着专注

东方超环(EAST)装置,是世界上第一个全超导托卡马克核聚变实验装置,也是世界上首个获得百秒级稳态高约束模式等离子体的核聚变装置。它还有一个更为人所熟知的名字——“人造太阳”。

2023年4月,就是这个全超导托卡马克装置获重大成果,成功实现了403秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行,创造了托卡马克装置高约束模式运行新的世界纪录。

而这颗“人造太阳”实现超高真空的核心部件之一——内置式低温泵,就是由陈建林默默“守护”着。

其实早在20多年前,陈建林就参与到“人造太阳”的建造中。

这件国之重器,加工工序多,总装精度要求极高,特别是内置式低温泵的主体部件——环体的加工工序繁多,稍不控制就会产生较大的累积误差。“当时内置式低温泵的环体要求焊接前总装间隙不大于0.05毫米,这几乎相当于半根头发丝的直径。”陈建林回忆道。那段时间他白天带着团队在现场反复试验,晚上就抓紧时间查阅资料,为突破工作难点想办法、做准备。为了达到设计要求,他潜心钻研,反复斟酌,最终克服了真空室内空间狭小和为后续焊接预留操作空间等多种影响因素。

环体总装成环是整个内置式低温泵安装的最后一步,也是最关键的一步,所有前期工序的累积误差,都可能在这个环节出现。这需要陈建林依靠多年的工程经验和超越检测工具的“手感”,一段段反复试装。作业的内真空室空间狭窄不透气,人在里面需要蜷缩着身子才能操作,一个流程下来,腿麻得失去知觉,站都站不起来,而这样的工作状态,陈建林常常一干就是几个月。

最终,陈建林不仅实现了一次性总装成功的目标,并且测量数据完全符合设计要求。至今,这套低温泵系统已在EAST装置内部工作10余年,性能稳定,运行良好。

同时,陈建林还负责纵场液氦管路系统总装。面对工期紧张的情况,他细化总装工艺操作步骤,编写总装操作细则,规范现场施工要求,提出针对纵场线圈液氦冷却管道连接、第一壁热沉孔位精准定位等10余项优化建议。

“‘小太阳有很多关键部件,对我们来说都是难点,要去攻克。虽然辛苦,但能从中获得成就感。”陈建林说。

自2020年下半年开始,EAST迎来了新一轮全面优化升级工作。为了满足工程进度和质量要求,陈建林带领EAST总装团队,把家安在了“小太阳”边上, 把本应和家人团圆的春节留给了“小太阳”。

“干我们这行,工期紧是常事,工作不能等,科学家就等着设备做实验呢,早一点把设备交付,科学实验就能早一步推进。”陈建林说道。

在万家团圆的春节,在寂静无声的深夜,他都坚守在岗位上,把一颗匠人的赤子之心送给了“小太阳”。最终EAST顺利完成了内部部件、偏滤器钨铜系统、水冷系统等关键系统及部件的总装和调试工作,为EAST屡破世界纪录奠定了坚实的基础。

2021年5月28日凌晨,EAST物理实验实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒等离子体运行和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行,再次创造了托卡马克实验装置运行新的世界纪录。

无数个难题和挑战、无数个“白加黑”的笃定和坚守,这不仅成为陈建林一路走来的见证点和里程碑,更成为他从一名“青葱”少年成长为大科学工程工匠的信仰和勋章。

匠心精铸 一丝不苟

每天上午8时,换上工作服,陈建林便会跟各个班组长沟通前一天工作进展,安排完当天工作后,他就开始了每天例行的车间巡查。

巡查中,徒弟们难免有些紧张,一旦某项工作粗糙了些,肯定逃不过陈建林那双锐利的眼睛。

重大项目的设计工艺评审、关键部件的小样制造、现场总装的联调联试,陈建林都要逐項落实。

不过,陈建林不会因此放过工艺上的每一个细节。

“手上的活一定要先让自己满意,自己不满意的,决不能交给下一道工序。”这是陈建林常挂在嘴边的一句话。

在国家重大科研装备研制项目上海光源“梦之线”中,陈建林负责双椭圆极化波荡器(DEPU)核心部件中铝梁和磁结构的总装工作。因铝梁的特殊结构,无法进行数控机床加工,铝梁上近百个孔位全部由陈建林手工钻孔,经检测完全符合设计要求。

大科学工程难度大、要求高、任务重,很多时候就像是在黑暗里“摸着石头过河”,但在陈建林的眼里,不管总装精度多高、制造工艺多复杂,基本没有拿不下的活儿。他将旁人望而却步的事情变成了自己的绝活,用一颗匠心助力大科学装置实现科技创新突破。

高能同步辐射光源(HEPS)是中国第一台高能同步辐射光源,也是世界上最亮的第四代同步辐射光源,预计将于2025年年底验收并投入运行。在高能同步辐射光源的研制过程中,陈建林负责增强器四极磁铁、高能输运线二极磁铁和校正磁铁的集成及测试工作。

增强器四极磁铁设计为动态交流磁铁,其铁芯采用冲片粘接结构,每块磁铁分为4瓣铁芯,4瓣铁芯合为一个整体,形成一块磁铁单元,设计要求每瓣铁芯之间的轮廓误差在±0.02毫米之内,总装完成后的轮廓误差满足±0.05毫米。

这么小的误差能实现吗?

“根据磁铁集成的要求和特点,我们通过反复实验、摸索、验证,开发了1/4铁芯的叠装工艺技术。”陈建林说,在磁体总装过程中,首创反向螺母锁紧装置,通过螺母的反向作用力,提高磁铁的总装精度,增强磁体总装的结果稳定性和一致性,一次下线合格率100%。

二极磁铁具有大截面、长度比的结构特点,这一特征给叠装和固化的精度、尺寸控制带来很大难度。对此,陈建林经过多次实验,根据二极磁铁特点开发了创新结构的专用工装,确保每块磁铁的离散性在千分之一以内,确保粒子束的动力学参数得到最优化,从而保证了高能同步辐射光源能稳定、高效地运行。

“质量是企业发展的生命线,做任何工作都要把质量放在第一位,特别是大科学装置建设,每一道焊缝、每一颗螺钉都关系装置能否稳定运行,更要小心翼翼,来不得半点马虎。”陈建林说。

匠心为本 精益求精

精益求精,是大国工匠们共同的价值追求。

“我们所参与的都是国家大科学工程,很多都是单件非标,对于精度要求极高,有时是国内甚至国际上都未曾尝试过的,要成为一名优秀的装配钳工,不仅要有高超的技能,也要把握好每一个细节,精益求精,勇于创新,敢于担当。”

陈建林是这样说的,也是这样要求自己的。

国际热核聚变实验堆计划(ITER)是目前全球规模最大、影响最为深远的国际大科学工程之一,参与方包括中国、美国、俄罗斯、日本、韩国、印度等。

作为国际热核聚变实验堆计划大型超导磁体馈线系统(FEEDER)总装负责人,陈建林负责52kA及68kA电流引线,CS及PFPF内馈线,CS、PF及TF终端盒,以及高压诊断线盒总装工作。

“高温超导电流引线是馈线系统的核心部件之一,需同时满足深低温、高真空、高电压绝缘、低热负荷、低超导接头电阻等多种极限要求,并且质量要求也高,制造工艺极为复杂。”陈建林说。“任务交给我们时,外方专家认为我们不可能干得好。”

面对外方专家的质疑,陈建林选择用结果说话。

针对精确温控真空钎焊、超导材料多温度梯度焊接、异种性能材料电子束焊接、复杂换热器与长行程薄壁套筒加工、精密总装等关键技术问题,陈建林与技术人员一起反复实验,在掌握大量第一手实验数据的基础上,针对不同部件制定出11份《生产制造计划》及《生产加工流程图》,其中涉及近百道工序,以及33份关键工艺作业指导书。

最终,在ITER组织外方专家的现场见证下,PF 52kA高温超导电流引线原型件顺利通过了耗时两周的9大项目、22个子项目的严苛测试,成功实现最高参数全电流52kA稳态和57kA过流运行。ITER组织专家在测试现场不禁为陈建林竖起了大拇指,称赞电流引线的性能参数“所有结果都很完美”。

选择大科学工程工匠之路,意味着选择了坚守与付出,勇气与奉献。从业39年间,陈建林出色完成了全超导托卡马克实验装置EAST、稳态强磁场实验装置、中科大同步辐射光源、高能同步辐射光源、中国散裂中子源、国际热核聚变反应堆计划(ITER)等10余项国内外重大科学工程核心部件及系统的总装调试工作。同时,陈建林作为总装负责人之一,在中国科学院上海应用物理研究所质子治疗装置、合肥综合性国家科学中心质子治疗系统等面向人民生命健康的重大设备研制过程中发挥着重要作用。

匠心之路 薪火相传

“一个国家的发展离不开科学技术。通过大科学装置你可以实现更多的目标。我们国家本身起步就比较晚,走到现在能从跟跑、并跑到现在领跑,离不开几代人的努力。”陈建林感慨,“怎么做好自己,传帮带一代一代传下去,这是我们的使命。”

出生于1966年的陈建林已经在技工岗位上工作了近40年。他从普通钳工做起,后成为钳工班班长、车间主任。青年时期,陈建林曾在国防工业企业当学徒。这段经历让他养成了严谨的工作态度。在他看来,大科学装置是一代一代人传承下来的,包括老一代的技能工人,“他们默默无闻,承担的责任比我们现在的更重。所以作为新一代的工匠人,在这么好的条件下,我深感责任重大、使命光荣。我们应该加倍努力,精益求精,把科学家的想法更早地实现”。

正因如此,陈建林非常注重培养青年技能人才。“我要教他们一门手艺,还要让他们端正工作态度,学会团队协作。”

如今,在陈建林的带领下,精密总装车间已从最初的10余人,发展成为近百人的总装团队,4个钳工班组、2个焊工班组、1个真空检漏班组、1个表面处理班组协同作战。这支团队奋战在各大科学工程的一线,攻堅克难,助力大科学装置解决“卡脖子”难题。

“干我们这行,首先要热爱,然后能吃苦,最后才是手脑灵活,肯钻研。”陈建林先后培养出多名 80后、90后技术能手和技术骨干,他们有的已经在EAST装置中成为独当一面的总装“大咖”,有的则被选派到法国ITER计划总部代表“中国工匠”参加国际热核聚变实验装置的总装工作。

此外,陈建林及时总结总装工艺经验,参与撰写安徽省地方标准《钎接工艺评定》DB34/T3443-2019,先后开发的内置式低温泵氮屏弯管的制造工艺、高温超导电流引线换热器与套筒总装装置及工艺、高温超导电流引线电子束焊接工艺等14项技术工艺,获国家发明专利授权或进入实质审查阶段。

选择大科学工程工匠之路,意味着选择一份默默无闻的坚守,一份“板凳要坐十年冷”的勇气,一份无人喝彩也甘之若饴的付出。而陈建林用一项项大科学工程树立起人生里程碑,用工匠精神为后来人点亮一盏指路明灯。

“也许在旁人看来,我们这份工作是忙碌的,辛苦的,甚至有时大年三十也赶不上一顿年夜饭,但能见证国之重器铸就的一刻,就是一种无上光荣。每当看到我们国家离世界核聚变舞台中心更近了,离人类能源的终极梦想更近了,我们就燃起了熊熊斗志,我们也相信在中国,一定会有一盏灯,被聚变之能点亮!”陈建林说。

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