为运－20、歼－15生产构件泸州人为中国“飞天”助力

王华明

他，是中国“金属3D打印”领域的领军人物。

他和团队掌握的激光增材制造技术，为运－20、歼－15等国产大飞机和新型战斗机提供了关键受力大型部件，为中国的航空事业做出了不可磨灭的贡献。

他，就是泸州籍中国工程院院士，北京航空航天大学教授、博士生导师，激光增材制造领域专家王华明。◎ 川江都市报记者 曾刚

“金属3D打印”助力航空事业

在“大国重器”歼-15、运-20，在国产大飞机C919，甚至东风系列导弹、遥感24卫星等研制过程中，都离不开一种核心材料——钛合金构件。这些构件体型大、结构复杂、精度要求高。但是，由于大型金属构件制造技术的壁垒，过去我国无法自己生产许多大型机械的核心构件。

如何突破这一壁垒？王华明带领着科研团队，以实现应用为目标，采用“产学研”相结合的方式，经过持续20多年的艰苦努力，终于突破飞机钛合金大型复杂整体主承力构件激光成形工艺、内部质量控制、成套装备研制、技术标准建立及应用关键技术。

“金属3D打印”，使我国成为迄今国际上唯一实现激光成形、钛合金大型整体主承力关键构件在飞机上实际工程化应用的国家。王华明用这样一句话来形容：看着零件像树苗发芽一样，一毫米一毫米地堆积成长，激光扫描一下，零件就长高一层，那种感觉非常神奇。

王华明介绍，上个世纪80年代末，当时他还在中科院金属研究所读博士后，采用激光熔凝手段修复发动机叶片，发现修复后的叶片性能比原来好。因为激光熔凝处理会使材料瞬间达到高温，又急速冷却，金属内部的晶体会变得非常细小，化学成分更均匀，性能自然更好。当时他就想，如果运用激光熔凝技术制造叶片，跟传统方法相比就能有质的提升。

2013年，王华明和团队创造的“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”获得国家技术发明一等奖。采用3D打印技术制造大型构件，这在当时全球只有北航能够实现。

目前，利用激光增材制造的钛合金构件已经装到数十架歼-15等战斗机上，累计飞行起降1万余架次，工作正常；国产大飞机C919研制过程中同样运用了3D打印钛合金结构件，主要用在飞机主风挡窗框、机翼和机体衔接部位。

用创“百年老店”的精神进行研发

谈到目前从事的科研工作，王华明表示，随着中国航空工业的发展和新型号飞机的研制，要求航空材料密度低、重量轻、比强度越来越高，性能和使用可靠性越来越好。但是，目前国内技术与国际技术水平相比还存在明显差距，这也是自己和团队正在努力的方向。

在王华明看来，我国航空材料的发展水平正在由大国向强国过渡。航空材料种类很多，与国际水平相比，他认为中国存在着科研和生产两个层次的差距。

从生产层面来说，国内生产的材料成本比国外高，性能质量稳定性没有国外好；从科研层面来说，国外干的国内也都在干，世界上已在使用的合金我国基本上都有能力研发出来，还拥有一些具有自主知识产权的工艺技术，国内申报成果获奖水平也都很高，就是最终的产品质量不如人家。

王华明说，从航空领域来说，国内铝合金的材料成本比国外高出50%，钛合金至少也要高出国外40%。还有航空发动机中的轴承、高铁轴承等核心材料也全部依赖进口，这就是差距。因此，我国需要提升自主创新能力，增强原始创新能力，多研发一些具有自主知识产权的航空新材料。

“经过几十年来的发展，中国航空产业取得了突飞猛进的发展，在一些技术研究研发上已经从追赶到并跑再到领先，但要真正实现从技术的突破到整个产业的稳定还需要很长的过程，不可能一蹴而就。”王华明表示，国内钛合金等航空材料的主要问题是并没有形成稳定的产业，尤其在批量生产的稳定性上还存在一定问题，“大批量生产出稳定的产品，与生产管理以及人为因素相关，几代人的企业、‘百年老店’与刚开始起步干的企业，对质量的把控肯定不一样，我们就是要用创‘百年老店’的精神进行研发。”

工作之余 关注家乡合江建设

作为从泸州走出去的中国工程院院士，王华明是泸州的骄傲，也是他的校友们的骄傲。

王华明的老家在合江县先市镇后坝村，他在当时的合江三中（现先市中学）读书时，与曾在泸州公安系统工作的鄢德良、原泸州梓橦路学校老师汪明春是高中校友。

回忆起读书时代的时光，鄢德良说，他与王华明在先市上高中的时候关系不错，只要有机会就会在一起聚会。就是现在，王华明偶尔回到家乡，还会约上几位同学喝上两杯小酒。

在鄢德良的记忆里，王华明读书时代就很刻苦，“他的家庭在农村，家境并不富裕。但是王华明在学习上特别勤奋，尤其擅长理科，尽管成绩不算拔尖，但每次考试也总排年级前几名”。

“高中阶段的王华明学习刻苦，在校时就一直保持着节俭、朴素的生活习惯，并直到现在。”鄢德良说，还记得高考前夕，学校在全年级选取了7名成绩优异的同学到合江马街中学进修学习，其中5名男生、2名女生，王华明便是其中之一。

勤奋、朴素是王华明青年时期的本色，功成名就之后他仍然保持平易近人的风格。在汪明春眼里，回到家乡的王华明没架子、不摆谱，穿着朴素、轻车简从，和一名普通市民没两样，“待人特别谦虚，性格随和。他在谈论学术问题时滔滔不绝，但平时言语却并不多”。

工作之余，王华明院士也很关心家乡建设。去年9月，合江尧坝驿举行盛大的开街仪式，远在北京的他发来一段祝福视频：祝尧坝驿开街大吉，祝尧坝各项事业蒸蒸日上、兴旺发达！

谈到从事科研工作这些年来的感受，王华明说：“我深刻地感受到，自己的每一点进步和每一点成绩，都同中国共产党的英明领导和国家科技、经济、社会全面高速发展的大好环境密不可分，和北航及材料学院领导、同志们的关怀、培养和鼓励密不可分，同老教师以及同事们的无私帮助与支持密不可分，同激光材料加工制造技术实验室研究团队全体老师和同学们的辛勤努力密不可分。”

人物简介·王华明

王华明，四川泸州合江人，中国工程院院士，北京航空航天大学教授、博士生导师，激光增材制造领域专家。

1986年获西安交通大学铸造专业硕士学位，1989年获中国矿业大学（北京研究生部）矿山机械工程专业博士学位；

2006年“全国五一劳动奖章”及“国家杰出青年科学基金”获得者，北京航空航天大学材料科学与工程学院“长江学者特聘教授”；

2012年，王华明的“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”获“国家技术发明一等奖”；

2015年12月7日，当选中国工程院院士。

2017年5月，获得全国创新争先奖。

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