他為啥缺席全國五一勞動獎章頒獎？

“有頒獎照片嗎？”

“他沒去現場領獎。”

因在航空航天和深海探測領域的突出貢獻，中國科學院金屬研究所（以下簡稱金屬所）研究員楊銳榮獲2024年全國五一勞動獎章。然而，因為工作，他缺席了頒獎典禮。

這些年來，楊銳實在太忙了。他忙著帶領團隊解決長征五號系列火箭氫氧發動機核心部件氫泵葉輪制備的技術難題；忙著攻克鈦合金超細粉制備技術，實現重點飛機型號關鍵原材料的自主保障；忙著發明高強高韌鈦合金，制造出世界上容量最大的萬米級載人艙，用于“奮斗者”號潛水器；忙著實現鈦鋁葉片無余量鑄造，用于長江系列航空發動機，推動技術成果實現產業化……

楊銳（左三）和團隊成員。 金屬所供圖

鑄飛天之“心”

幾個月前，長征五號運載火箭成功將嫦娥六號探測器送入預定軌道。其強大心臟——發動機中有一個核心部件氫泵葉輪，由楊銳帶領的鈦合金研究團隊研制。

楊銳擔任金屬所鈦合金研究部主任已有27年，他牽頭研制的氫泵葉輪從2016年應用于長征五號首次發射后，一直沿用至今。

多年前，氫氧發動機是業界公認的發展大推力航天動力的“攔路虎”。“氫泵葉輪是氫氧發動機最重要的部件之一，它好比發動機的‘心臟瓣膜’，可以在零下253攝氏度的低溫下飛速旋轉，給發動機輸送液態氫燃料，轉速最高可達35000轉/分鐘，輪盤邊緣速度高達430米/秒，比聲速還快。”楊銳表示，這對材料、工藝及產品性能都提出了嚴苛要求。

2008年前，我國對粉末冶金氫泵葉輪的研究幾乎是空白。2008年，楊銳團隊承接了氫泵葉輪的攻關任務。

當時，國際上已經有采用粉末冶金成形新技術制造氫泵葉輪的報道，但楊銳在查詢文獻后發現，只有大概輪廓和最終結果，文獻中對關鍵技術和工藝過程只字不提。

氫泵葉輪的攻關時間緊、任務重，楊銳是第一次開展粉末冶金部件研究，沒有可以借鑒的經驗，只能硬著頭皮干。

“氫泵葉輪屬于閉合空腔結構，內部無法進行加工，對成形后的尺寸精度要求非常高。而粉末致密化時體積收縮高達30%，控制復雜形狀輪廓尺寸的難度極大。”楊銳說，“我們遇到的最大難題是，如何讓性能和尺寸精度同時達標。”

在開展部件成形試驗之前，楊銳團隊進行了大量模擬計算，最終成功解決了尺寸精度與成形開裂的矛盾，并在一年半的時間內攻克了潔凈鈦合金粉末制備技術，突破了氫泵葉輪材料與制造技術瓶頸。

造潛海之“艙”

2016年，“奮斗者”號萬米載人潛水器立項。在立項前的論證階段，楊銳已經為全海深載人艙的研制做好了充分的準備工作。

“奮斗者”號載人艙要承受萬米深度海水壓力，如果采用國際通用的Ti64合金，難以獲得均勻顯微組織，導致強度不合格，而且隨著板材厚度增加，焊接風險隨之增大，無法保證焊縫具有足夠的韌性。專家組經過多次論證后認為，采用Ti64合金這條技術路線在國內不可行，唯一出路是研制具有更高強度且保持高韌性的新鈦合金。

“十一五”期間，楊銳帶領的鈦合金研究部研制出一種新的鈦合金材料，該材料表現出的韌性和可焊性都非常出色，為“奮斗者”號萬米載人艙材料的研制提供了技術積累。但楊銳清楚地知道，這種鈦合金材料與厚板焊接的技術要求還存在一定距離，其在厚板條件下的強度、韌性和可焊性的綜合平衡水平，離工程要求尚遠。

他決定從合金成分設計入手來解決問題。

2014年春節期間，楊銳翻閱文獻時受到啟發——如果在鈦鋁合金中加入鉬取代鈮，會不會更有利于合金穩定，從而提高韌性？為驗證這個想法，團隊成員立即結束休假，回到實驗室進行計算工作，計算結果與楊銳的推測一致。

后續的實驗結果驗證了楊銳關于新型合金設計的主要思路的正確性，成分調整后的合金不僅解決了可焊性問題，還具備了工程實現的可能性。

最終，我國原創的新型鈦合金Ti62A誕生了，它的韌性和可焊性與Ti64相當，強度提高了20%。

“‘奮斗者’號用的是我國發明的鈦合金，是純粹國創、國產，我們終于可以刪掉國產化的‘化’字，在追趕中實現了超越。”國家重點研發計劃“深海關鍵技術與裝備”重點專項總體專家組組長丁抗這樣評價Ti62A。

2020年11月，隨著“奮斗者”號成功下潛10909米，我國成為世界上第二個實現萬米載人深潛的國家，創造了中國載人深潛新紀錄。

奔赴“星辰大海”

目前，為實現我國商用航空發動機的減重，楊銳正帶領團隊自主研制關鍵新材料鈦鋁合金，并開發低成本葉片制造技術。

楊銳透露，團隊已經發明了高穩定性氧化釔面層技術，可以使表面反應層厚度降低一個數量級，在國際上首次解決了鈦鋁葉片無余量鑄造難題并實現工業應用，這項成果未來將助力安裝國產動力的商用飛機騰飛。

這些年，楊銳團隊發明的新技術加速推廣應用，促進了我國鈦行業的發展。比如，全海深載人艙的研制就帶動了我國鈦合金工業能力提升和裝備制造技術進步。

其中，高強高韌鈦合金鑄錠尺寸、板材幅寬與厚度、鈦合金半球厚度、鍛件截面與單重、鈦合金電子束焊縫厚度等技術指標均打破國內原有紀錄，達到我國現有鈦工業設備的極限水平。

另外，超大厚度高強鈦合金電子束焊接和熱處理技術實現了技術跨越。這些制造能力的轉化與推廣有望提升我國艦船、海洋工程和石油化工領域的鈦合金應用水平。

從國家戰略需求出發，楊銳團隊完成了一項又一項艱巨任務。在一次又一次奔向“星辰大海”時，他總是全力以赴。

《中國科學報》(2024-08-07第3版綜合)