万吨水压机：七十年前的“大国重器”

张通

一次次寻求突破，一次次闯过难关，1962年6月22日，我国自行设计制造的万吨水压机终于建成并正式投产。本文将带你回顾历史，重温那段激情燃烧的岁月......

在二十世纪五六十年代，“万吨水压机”是一个国家发展工业的核心装备和工业实力的重要象征。当时，我国的重工业发展刚刚起步，国内只有几台中小型水压机，重型锻件长期依赖进口，制造万吨水压机迫在眉睫。

1958年5月，中共八届二次会议在北京举行，煤炭工业部副部长沈鸿写信给毛泽东，建议制造一台万吨水压机，毛泽东非常赞同，将此信印发大会代表。经讨论，决定由上海制造万吨水压机，并确定沈鸿负责这项超级工程。

沈鸿在上海多家工厂进行调研、比较，最终选择了江南造船厂作为制造单位。沈鸿任总设计师，清华大学机械专业毕业的林宗棠任副总设计师兼设计组组长，江南造船厂的技术骨干徐希文任设计组副组长，项目组技术人员主要来自江南造船厂，上海重型机器厂等几十个工厂协作参与。

拉开帷幕

当时，世界上只有极少数国家拥有万吨级水压机，我国只有第一重型机器厂有一台6000吨水压机。有人提出，万吨水压机所需的四根支柱要用200吨的大钢锭来锻制，这样的大工件，非得用万吨水压机才能制造。也就是说，想要制造万吨水压机，必须先有一台万吨水压机。面对这样“鸡生蛋，蛋生鸡”的理论，项目组成员毫不畏惧，反驳道：“那世界上第一台万吨水压机又是怎么造出来的呢？”

沈鸿带领技术人员参观齐齐哈尔、沈阳、太原等地重型机器厂，认真考察水压机设备的性能和结构原理，又从国外专业期刊和书籍中搜集大量参考资料。按照美国、前苏联两国技术标准，万吨水压机自重不少于3000吨。精通机械制造理论的林宗棠经过缜密计算，提出将水压机自重减少至2200吨，高度降低4米，不仅可为国家节省大量资金，而且日后还能降低能耗。沈鸿采纳了这个建议。

在广泛搜集资料和反复运算的基础上，设计组决定从小处入手，先做模型和试验机。技术人员先后用马粪纸和木材做了两个模型，从而对水压机的系统布局、结构功能有了直观的了解。此后，为了取得准确的技术数据，设计组又制造了120吨和1200吨两台真实可用的试验机，由此确定了12000吨水压机的总体设计方案——整台万吨水压机由13个特大体组成，即6个工作缸，3个大横梁，4根大立柱。

设计阶段，需要精确计算几万个技术数据。在没有计算机的情况下，徐希文凭借深厚的数学功底，化解了大量计算难题。框架系统中，有一个名叫“静不定”的计算难题，徐希文夜以继日奋战了一个多月终于计算出来。通过试验机的制造和运行，又发现了原设计中的40多处缺陷，技术人员更改了横梁结构，使设计更臻完善。处在“大跃进”和“放卫星”的热潮中，这些专家们能够保持冷静理智的头脑，没有片面追求工程进度，在当时是难能可贵的。

1959年2月14日，在江南造船厂举行了万吨水压机开工典礼，一场史无前例的工业大会战拉开了帷幕。

突破难关

制造万吨水压机的难，在于其制造过程中既庞大又精密的“双重要求”。江南造船厂的工人后来总结出，万吨水压机制造要过“电、木、火、金、水”五大关，其中，“电”是最难以逾越的关卡。

“电”是指特大件的电焊关。万吨水压机的大型铸锻件需要用特大型的锻件和铸钢制作，当时我国没有这么大的钢材，只能靠比砖头还厚的钢板和铸钢件拼焊而成。尤其是水压机的四根大立柱，每根长18米，粗1米，重80吨，焊缝厚、结构复杂、工作量大，传统的“电弧焊”技术根本不能胜任。若将万吨水压机的全部焊缝都按每条100毫米厚计算，那它的总长度可以延伸3公里以上，一个手工焊电焊工要足足干30年才能焊完。

技术组了解到，国外有一种新技术“电渣焊”能焊接大厚度的焊缝，而且效率高、质量好，可以解决这个问题。于是，他们向一位正在江南造船厂当顾问的前苏联焊接专家请教。前苏联专家轻蔑地说：“电渣焊是尖端技术，你们学不会的。”如此的“轻视”反而更激起工程师们攻克难关的强大意愿，“电焊大王”唐应斌和其年轻的助手邹积铎接受了这个艰巨任务。

随后，唐应斌牵头成立了电渣焊研究室，先从1200吨样机开始着手研究。一次次的实验，一次次的失败。“漏渣”時，2000多度的熔液流了出来，危险万分，唐应斌冲上去，抓起一把耐火泥堵住漏洞，试验继续进行;为了观察焊缝降温的变化，唐应斌彻夜不眠守在工件旁;为了不让焊缝冷却得太快，唐应斌脱下自己的棉衣盖在焊缝上……终于，在1200吨试验样机上获得了成功，焊缝承受住了3倍以上的拉力巍然不动。“电渣焊”总算从一个新名词，变成了一项被江南工人逐步掌握的先进技术。

当试验成果真正运用到万吨水压机上的时候，新的难题又出现了，焊接立柱时，一条外表看起来没问题的焊缝在超声波探测下有裂缝。技术组将有问题的地方割开找原因，反复研究改进，终于焊出了没有裂缝、气孔的立柱。

总重300吨的下横梁是用100多块钢板拼焊而成，结构十分复杂，而且这些工件在焊接和热处理后，要求变形不超过20毫米。为了控制变形，焊工们在装配工的配合下经历了多次试验和摸索，逐渐掌握了焊接变形规律，完全焊成后的变形竟只有10毫米。之前那位前苏联专家由衷赞叹“真是不可思议”。

更令人叹为观止的是，我国掌握的“电渣焊”技术焊出的缝长是当时全世界最长的。由于这项成就，唐应斌应邀到法国巴黎“第18届国际焊接年会”作学术报告，此次年会的指定用语是英语和法语，却破例允许唐应斌使用汉语发表演讲。

土法上马

在制造万吨水压机的过程中，江南厂工人用丰富的经验创造出许多土方法——

“蚂蚁啃骨头”

水压机上每一个部件都要经过金属切削精密加工后才能安装。不少部件尺寸巨大，普通机床无法加工，如三座横梁各有10米长、8米宽的大平面要加工，而我国没有这么大的铣床。这时，一位人送外号“袁大刀”的工人袁章根反其道而行，干脆把机床搬到了工件上，几台移动式土铣床在巨大的横梁上同时切削，工人们自豪地说：“这是蚂蚁啃骨头，骨头不仅啃得动，还啃得精！”

3座横梁上共有12个立柱孔，在同一直线上，要求误差不超过0.7毫米，超过偏差，整个万吨水压机就无法装配起来，这样大的工件，这样高的精度，通常必须依靠大型精密镗床。当时我国没有这种大型精密镗床，袁章根和技术人员反复讨论商量，用4根镗排同时加工，一刀一刀地转，一面镗一面镗地测量调整，结果12个孔的中心距都非常精确，后续安装一次到位。

“蚂蚁顶泰山”

要吊装300吨重的横梁，需要超过350吨的起重机，而当时的江南造船厂只有一台8吨的履带式起重机和一些小型千斤顶。怎么办？经过再三研究，老起重工魏师傅想到了一个土方法——他们动员了许多上海重型机器厂的干部和后勤人员，一起来参加“蚂蚁顶泰山会战”。几十个千斤顶摆在300吨重的横梁下面，一人把住一个千斤顶，老起重工魏师傅一吹哨，大家就一齐使劲掀千斤顶。每掀一次，下横梁只能上升一二毫米。上升到二三十厘米时，起重工人在横梁下垫个硬木垫，把千斤顶垫高后再接着掀……经过三天三夜的连续战斗，终于用这几十个小小的千斤顶将300吨重的下横梁顶到了六米高。

“银丝转昆仑”

接下来的艰巨任务是要下横梁“翻身”，如何让这个庞然大物翻身呢？江南造船厂的老师傅们先在下横梁的重心部位两边各焊上一根“翻身轴”，再用废料焊起两个“翻身架”托住翻身轴。然后，把垫在下横梁下面的硬木撤掉，两个翻身架就像抬箩筐一样，将下横梁支撑住了，下横梁的重心正好落在翻身架上，翻身軸两侧的重量也正好相等。只要用钢丝轻轻一拉，这个300吨的大家伙就可以凌空翻身了，并且转得非常稳当。

1961年12月11日，万吨水压机开始总安装，四万多个大大小小的零件运到宽阔的厂房里，沈鸿一声令下：“安装开始！”两部重型行车把硕大的下横梁、活动横梁和上横梁安放在四根立柱上，严丝合缝，中心偏差不到3毫米。

1962年6月22日，是中国重工业史上的里程碑——我国自行设计制造的一万二千吨自由锻造水压机建成并正式投产。16.7米高的水压机像一个钢铁巨人，炉门缓缓升起，炽热的钢锭送进去，这位巨人张开自己6米多高、5米多宽的“大嘴”吞进钢锭。随着指示灯的提示，压力从4000吨变成8000吨，从8000吨又变成12000吨。活动横梁不断向下压，不到一分钟时间，巨人嘴里长长的大钢锭就被压成了扁平的，钢铁巨人顺利地完成了拔长、镦粗、切断等操作工序，全场掌声雷动，万吨水压机的神奇威力，令参观者无不感到震撼。

世界上第一台万吨级自由锻造水压机是1893年制成的。按照粗略统计，以诞生的次序来排列，我国这台万吨水压机大约是世界上第20台，它的投入使用使中国的工业水平迅速迈上了一个新台阶。

蜚声中外

万吨水压机成功运行两年以后，国内媒体才对此事进行了公开报道和宣传。1964年9月7日，《人民日报》头版刊登了新华社文章《自力更生发展现代工业的重大成果——我国制成一万二千吨压力巨型水压机》，紧接着，数十种报刊对万吨水压机展开大量宣传。上海电视台和中央新闻电影制片厂先后拍摄了纪录片《万吨水压机的问世》和《万吨水压机》，上海美术电影制片厂制作了剪纸片《万吨水压机战歌》，曲艺大师侯宝林创作了相声《万吨水压机》，邮电部发行了画面为万吨水压机的邮票，万吨水压机作为上海重型机器厂的标志被绘制在《上海市地图集》中……万吨水压机迅速成为那个时代家喻户晓的明星。

仅20世纪60年代，就有40余个国家的宾客来到我国一睹万吨水压机的风采，美国记者埃德加·斯诺还将其锻压钢锭的场面拍成了电影。

作为第一台国产大机器，万吨水压机的诞生标志着中国重型机器制造业步入更高水平，在那个物质匮乏、精神饱满的年代里，它曾经为国人注入一剂“强心针”，成为中国人心中浓墨重彩的工业记忆。

1980年4月中旬，上海重型机器厂自行设计制造出当时世界上最大的“200吨三相三摇臂双极串联抽锭式电渣重熔炉”，电渣重熔炉与万吨水压机“双剑合璧”，共同书写了我国现代民族工业的传奇故事。

万吨水压机诞生时，技术人员预计它的使用寿命是5年到10年，可直到30年后的1992年，万吨水压机立柱原件才“光荣退休”。除去锈迹的立柱上，江南造船厂的前辈所焊的电渣焊焊缝仍清晰可见，仿佛在喃喃讲述着那段激情燃烧的岁月……