原標(biāo)題：【優(yōu)秀科技工作者風(fēng)采錄②】馮增建：探索使用鋁合金制活塞 成為“吃螃蟹”第一人

編者按：5月30日是“全國科技工作者日”，為慶祝這個節(jié)日，鼓勵科技工作者牢記使命責(zé)任，把科技擺上更重要的位置，在全社會營造尊重知識、尊重人才和關(guān)心科技工作者的良好氛圍。濱州市科協(xié)、濱州市科技局與大眾網(wǎng)聯(lián)合推出“創(chuàng)新爭先行動——優(yōu)秀科技工作者風(fēng)采錄”系列報道，他們都是來自濱州市不同工作崗位上的科技工作者，在平凡的工作崗位上書寫著非凡的事跡，旨在弘揚他們忠于事業(yè)、樂于奉獻(xiàn)的精神，激勵先進(jìn)、互學(xué)互勉，為助推濱州科學(xué)發(fā)展、跨越發(fā)展譜寫新篇章。在“全國科技工作者日”來臨之際，本網(wǎng)特刊發(fā)這11位科技工作者的事跡故事，讓更多的人了解科技工作者，了解科協(xié)工作，從而更加關(guān)心、支持科技工作者，推動科技工作再上一個臺階。

【優(yōu)秀科技工作者風(fēng)采錄②】

馮增建：探索使用鋁合金制活塞成為“吃螃蟹”第一人

馮增建介紹活塞的生產(chǎn)過程

大眾網(wǎng)記者 張爽 通訊員 李欣

活塞是汽車的關(guān)鍵零部件，它的工作環(huán)境苛刻，因此對其制作技術(shù)要求更高。作為內(nèi)燃機的心臟，不僅蘊含了科技，還蘊含了制作者的心血。馮建增，渤海活塞首席材料專家，他所主持的活塞新材料開發(fā)和活塞重熔技術(shù)研發(fā)項目都取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，而成功背后的苦與樂恐怕只有他和他的團(tuán)隊知曉。

探索新材料，成為“吃螃蟹”第一人

活塞的主要作用是承受汽缸中的燃燒壓力，并將此力通過活塞銷和連桿傳給曲軸。在這個過程中活塞要經(jīng)受烈火的考驗，要承受熱與冷的沖擊。而鋁合金材質(zhì)的活塞不能與活塞銷、活塞環(huán)等高強鋼材質(zhì)的零件相媲美，因此基體材料的強化，對于活塞來說至關(guān)重要。于是馮建增便帶領(lǐng)著研發(fā)團(tuán)隊研發(fā)BH135+材料。

BH135+開發(fā)作為一個大的工程，有著各種各樣的難題需要馮建增去攻克，其中活塞材料細(xì)化技術(shù)就是較為重要的一項開發(fā)。“活塞組織中α相的細(xì)化一直是世界性難題，用鈦硼細(xì)化活塞合金，國內(nèi)活塞廠沒有一家敢于吃這個“螃蟹”，我考慮很久后決定由我來第一個嘗試吧。”馮建增介紹，他們在2012年進(jìn)行了首輪實驗，2014年全面使用細(xì)化技術(shù)，材料在美國康明斯試驗中，一舉超過所有競爭對手，獲得了重要主機客戶的充分認(rèn)可。

馮建增說，渤海活塞新材料的推廣應(yīng)用，在行業(yè)內(nèi)是重大事件，曾令世界活塞巨頭德國Mahle在中國市場折戟沉沙，在主機廠份額不保，“我?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊研發(fā)的BH135+材料，使渤海活塞牢牢控制國四以上排放活塞市場。”目前馮建增他們最新研發(fā)的BH137+已超越德國Mahle公司最新材料，已在國六高性能發(fā)動機上進(jìn)行試驗，初步試驗效果良好。“這為我們國六高性能活塞的開發(fā)占領(lǐng)制高點，在競爭中據(jù)有利位置。”

排除萬難，給活塞穿上“黃金甲”

由于活塞是在高溫高壓高負(fù)荷條件下工作，它即強大又軟弱，因為鋁活塞的燃燒室喉口會在發(fā)動機實驗中發(fā)生開裂，這就成了一個軟肋。如何保護(hù)活塞的軟肋，就成了馮建增他們的當(dāng)務(wù)之急。“我們開發(fā)的活塞重熔技術(shù)，就像是在活塞軟肋之處加了一道‘黃金甲’。解決了開裂的問題，而這道‘黃金甲’來之不易。”馮建增開始講述這段研發(fā)故事。

2017年，高馬力發(fā)動機開發(fā)使馮建增他們遇到前所未有的挑戰(zhàn)，國外紛紛選用鋼活塞方案，國內(nèi)也甚囂塵上。而作為鋁合金活塞的追夢人，馮建增還是希望從強化鋁活塞入手。“最初我們的原理驗證，經(jīng)反復(fù)論證我們選取了乙炔焰使活塞局部熔融，靠活塞鋁基體迅速導(dǎo)熱，以獲得精細(xì)的活塞金相組織，正是組織細(xì)化讓活塞擁有了超能力。”馮建增說，雖然這個驗證取得了成功，但這只是萬里長征的第一步，為得到穩(wěn)定的實驗結(jié)果，他先后三次到中科院蘭州分院，雙方合作做了激光重熔的試驗，“黃金甲”初步成型，但防護(hù)不全面，有氣孔，而且激光重熔方式投資大。

怎么走？如何走？成了擺在馮增建和團(tuán)隊面前的難題，馮增建說：“那個時候真的痛苦極了，最后經(jīng)過慎重考慮，決定一切從頭再來，換用等離子、氬弧方式。”在2015、2016連續(xù)兩年夏天，馮增建帶領(lǐng)重熔團(tuán)隊為德國戴姆勒奔馳公司試制了重熔活塞，現(xiàn)兩臺已通過裝機試驗。該技術(shù)活塞現(xiàn)已為美國康明斯、無錫柴油機廠批量供貨。國六柴油發(fā)動機2020年將替代國五，重熔技術(shù)也成為國六高強化發(fā)動機活塞的首選。重熔技術(shù)2017年獲得美國專利，為走出國門鋪平道路。

此外，在活塞局部增強方面，馮增建他們開發(fā)的硼酸鋁晶須增強活塞材料，應(yīng)用了陶瓷鹽芯技術(shù)，使活塞燃燒室上增加了鋼筋鐵骨，疲勞壽命大為提高。

不斷鉆研，收獲多項榮譽

作為一個科技人員，研發(fā)道路上的艱難恐怕是常人不能體會的。克服一項技術(shù)難題，不僅是腦力的考驗，也是體力的考驗。加班、熬夜、酷暑下科研都成了馮增建的家常便飯，而這些付出也都獲得了回報。2017年主持的項目“高溫耐壓新型鋁合金材料活塞制造技術(shù)及其裝備” 獲山東省科技進(jìn)步二等獎、2016年主持的項目“壓力鑄造用陶瓷鹽芯及其活塞”獲濱州市科技進(jìn)步一等獎，“高強耐磨活塞新材料”項目獲2014年山東省科技進(jìn)步二等獎，“壓力鑄造用異型鹽芯”專利項目2014年獲濱州市專利一等獎。

近五年獲美國發(fā)明專利一項；“氧化鋁纖維氧化鈦顆粒增強內(nèi)冷鑲?cè)钊髦圃旆椒ā薄ⅰ叭紵液砜谥厝蹚娀钊圃旆椒ā薄ⅰ芭鹚徜X晶須增強燃燒室喉口鑲?cè)?nèi)冷鋁活塞制造方法”、 “一種鋁鋯鈦合金電解生產(chǎn)工藝”、“一種鋁合金熔液精煉無氯清渣劑” 獲五項國內(nèi)發(fā)明專利。

都說行走在科研道路上的人是寂寞的，馮增建卻和他的同事們在寂寞的道路上走出了絢麗的色彩。“我深深的感謝公司領(lǐng)導(dǎo)和同事給予我成長道路上的支持，正是團(tuán)隊的努力，才使我獲省部級科技進(jìn)步二等獎4項，市科技進(jìn)步一等獎2項，授權(quán)發(fā)明專利十項以上，為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益十億元。”

[責(zé)任編輯：楊凡、楊婷婷]

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