曾苏民

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曾苏民,金属加工专家,我国现代金属加工技术的开拓者之一,中国工程院院士。

曾苏民 - 个人简介

曾苏民,创立分部成形和联合加工新工艺。试制成功多种超大规格铝合金模锻件、旋压薄板和热挤压管等;创立“预薄、空心、快速模锻”新工艺,为我国钛合金加工开辟了一条新途径,产品达到国际先进水平;创立“复合包套模锻”新工艺,研制成功28种高温合金模锻件;提出多项技术措施,全面提高铝合金模锻生产技术和质量管理水平,向波音公司长期批量出口铝合金模锻件;着力创新铝合金工艺因素相关强化技术,并上升到理论,在国际上首次将影响固溶保温时间的多个因素构建成一个定量关系式。为我国有色金属加工工业的发展和技术进步做出了重大贡献。

曾苏民 - 人物生平

曾苏民,1932年2月14日出生于湖南省双峰县红星村一个普通农民家庭。1944年8月,日本侵略军占领双峰,他耳闻目睹了侵略军烧杀抢掠的暴行,痛感到国家的贫弱落后,自此开始立志长大后要当工程师,制造武器去打击敌人。同年10月,他到离家20多华里已迁到山里上课的湘乡中学读初中。1947年毕业后,又如愿以偿考入了有3000人报考而只招收80人的国立中央技术学校长沙分校机械班。该校为培养中小工厂的厂长,免收学费,只收伙食费,对每学期成绩列前10名的学生发给约为1/3伙食费的奖学金,曾苏民得过两次。

1950年5月毕业后,曾苏民到沈阳东北工业部有色金属管理局基建处工作。1952年3月进抚顺俄语训练班培训,次年6月赴前苏联乌拉尔铝加工厂学习,先学挤压设备,3个月后改学模压工艺及模具设计。他刻苦钻研,几乎每晚都学习到深液,并要准备20个问题第二天向老师请教,每月700卢布的生活费除一小半做伙食费外其他基本上都买了技术书籍。1955年3月回国时被我驻前苏联大使馆评为4名优秀学员之一。

学成回国后,曾苏民被分配到101厂(又称新风加工厂,后为东北轻合金加工厂,现东北轻合金有限责任公司)技术科任工艺组组长,1955年12月加入中国共产党。1960年中苏关系破裂,8月,苏方在3天内撤走了在厂专家,带走了技术资料。他和同事们奋发图强,在此后的1年内干成了28种国家急需的大型铝合金模锻件,他被誉称为“锻件王”。当年被评为厂劳动模范,1961年、1962年被评为哈尔滨市劳动模范,获“五好青年”称号。1958年8月,他考入厂业余大学本科班学习,1965年5月毕业。1963年8月被任命为模压车间副主任。

1966年3月,曾苏民被调至“三线”的112厂[又称西南铝加工厂,今西南铝业(集团)有限责任公司],7月被任命为锻造分厂筹备组组长。在参加车间设计中,他坚持反对“靠山、分散、进洞”的设计思想,保住了车间的整体布局。1978年11月,曾苏民任副总工程师,时逢国家急需大型钛合金、高温合金模锻件,在此后的3年多时间里,他刻苦自学了钛合金、高温合金方面的知识,做了100多次试验,成功地研制了钛合金和高温合金模锻件。1984年12月,他出任总工程师。1986年后,曾苏民未再担任行政职务,他把全部精力投入到技术创新的课题中。1986年,厂里决定由他主持争取美国波音公司的铝合金模锻件生产许可证并全权负责出口模锻件的工作。次年3月,波音公司4位专家来厂验收首批产品,发现7个低倍试片中有一个金属流线不顺。曾苏民当即表示:请波音的朋友再等48小时,我们一定解决这个问题!在他的精心组织下,30小时就完成了从投料到成品检验的48道工序,低倍全部合格!波音公司代表团团长伸出大姆指说:“OK!你们不但说到做到,而且提前做到,做得很好!”。

1988年8月,曾苏民参加在抚顺召开的军工史编写会议路过北京,被航天工业部211厂接去,当时“长二捆火箭工程”上钢环还是上铝环还未确定,若能采用铝环,重量将减轻200千克,每次发射可减少1650万元费用。厂总工程师问他3.5米的铝环能不能干出来?曾苏民思考后坚定地答复:“能干出来!”。11月份签订试制合同,3个月后,他创造的“三镦二扩”新工艺试制出了十几个特大锻环。

1994年3月,曾苏民主持试制为美国发射22颗卫星用的卫星座锻件——三角形锻环。产品的力学性能要求高于我国家标准40%,允许残余应力极小,精加工后变形要小于0.015毫米,他运用工艺因素相关强化技术,创造了大变形量,超长时间固溶,超长时间高温时效的“一大二长”新工艺,研制出纵模向力学性能相同的锻环,经美方复验,质量优良。

1996年6月,曾苏民退休,被聘为西南铝加工厂高级技术顾问。他多年来的辛勤耕耘与拼搏为我国有色金属加工工业的发展做出了重大贡献,获得了国家级科技奖15项,其中特等奖2项,一、二等奖6项,省部级一、二等奖9项。1996年至1999年,在《中国有色金属学报》上发表论文5篇,在《中南工业大学学报》上发表论文4篇,其中6篇分别被美国《化学文摘》,俄罗斯《冶金文摘》、《机械文摘》和日本《科学技术文献速报》等收录。

曾苏民是中国有色金属学会第二届理事会常务理事、第三届理事;四川省有色金属学会第一、第二届理事会副理事长;第一、第二届四川省科技顾问。1999年当选为中国工程院院士。他是重庆市科技顾问,中南工业大学和重庆大学的名誉教授。

曾苏民 - 主要成就

为我国钛合金模锻开辟新途径

1978年,我国急需打破国外的封锁,自行研制大型钛合金、高温合金模锻件。“预薄、空心,快速模锻”是针对航空发动机压气机盘创立的新工艺。这类盘形件的特点是有中心孔,为了提高变形均匀性和增大变形程度,减小变形抗力,曾苏民制定了采用经冲孔、环锻制成有中心孔的模锻坏料;在模具设计时,采用减小模膛深度,增加毛边桥部高度的方法,即“预薄”,这样的模锻时实现了不增加欠压,又减小了高向尺寸偏差,而且降低了变形抗力。模锻时尽量缩短转移时间,减小温降,可减小变形抗力和获得良好的内部组织。在该项目鉴定时的评价是:“预薄、空心、快速模锻新工艺为我国钛合金模锻开辟了一条新途径,产品达到国际先进水平”。该项目的成功为国家节约外汇550万美元,获得国家科技进步一等奖。

“复合包套模锻”是针对涡喷13、涡喷14和长征4号发动机的高温合金涡轮盘模锻件试制而创立的。曾苏民制定了将高温合金坯料装入作为固体润滑剂的不锈钢板制成的钢套中,并在钢套与坯料之间衬以硅酸铝棉作为保温材料的工艺方案,保证了最佳模锻温度范围,提高了工艺塑性,降低了变形抗力,改善了润滑性能,提高了变形均匀性,解决了模锻裂纹、晶粒粗大和力学性能不合格等质量问题。此后,又将这种工艺成功用于GH132合金烟气轮机大型涡轮盘和美国号称高温合金之王的wasploy合金大型涡轮盘等23种高温合金模锻件的研制,创造经济效益5600万元,获得原中国有色金属工业总公司科技进步一、二等奖和国家科技进步二等奖。

创新铝合金多因素相关强化技术

国内外一直采用按照制品的厚度来确定铝合金固溶保温时间的传统方法。曾苏民经过多年研究,掌握了合金成分、铸锭冶金质量、变形加工方法、产品品种、变形程度、产品对纵横高三向性能的要求、固溶处理前的状态等多因素对固溶保温时间的影响及相互关系,在国际上首次构建成一个定量关系式,创新了铝合金多因素相关强化技术。由于上升到理论,使之具有普遍适用性。

“DF31工程”铝合金大型整体锥形锻环,要求力学性能高于国家标准20%,按常规热处理工艺,固溶保温时间90分钟,达不到要求。按照曾苏民构建的定量关系式确定时间为450分钟,产品力学性能大幅度提高,整体抗破坏负荷提高30%,高向性能提高得更多,塑性指标提高100%。

在三角形锻环的试制中,按照美国MIL-H6088G规程,固溶保温时间为190分钟,而按照曾苏民构建的定量关系式确定为400分钟,处理结果,产品的纵、模、高向力学性能高于国家标准20%~40%,横向和高向性能提高较多,塑性指标比强度指标提高的幅度更大,减少了各向异性。

LD2CS空心大梁型材要求控制粗晶环深度:内表面小于2毫米,外表面小于5毫米。按照MIL-H6088G规程,在空气炉中固溶保温时间为90分钟,处理结果粗晶环超标,内表面为3~5毫米,外表面为5~8毫米,按照曾苏民构建的定量关系式确定时间为60分钟,处理结果粗晶环深度合格:内表面为1~2毫米,外表面为3~5毫米。

曾苏民 - 工作经历

1950~1952年 在重工业部东北有色金属管理局基建处工作。

1952~1953年 在抚顺俄语训练班学习。

1953~1955年 在苏联乌拉尔铝加工厂学习。

1955~1966年 在东北轻合金加工厂工作,任技术科工艺组组长、模压车间副主任。

1966~1996年 在西南铝加工厂工作,任锻造分厂筹备组组长、总厂革新科科长、副总工程师、总工程师、厂科协主席。

1996年6月 退休。被聘为厂高级技术顾问。

1999年11月 当选为中国工程院院士

曾苏民 - 主要论著

1 曾苏民,张兴模,中国有色金属学会第一次学术会议优秀论文集·改进熔铸工艺提高八号大梁探伤合格率的研究报告.北京:中国有色金属学会,1986

2 刘伯操,曾苏民.工程材料实用手册(又名中国航空材料手册)·铝合金篇.北京:中国标准出版社,1989

3 曾苏民.特宽铝合金薄板新工艺.中南工业大学学报,1996(1):73~76

4 曾苏民.复合包套模锻新工艺.中国有色金属学报,1996(2):93~97

5 曾苏民.降低超厚铝合金锻件残余应力的试验.中国有色金属学报,1996 (3):68~70

6 曾苏民.大型锥环特种制造工艺研究.中南工业大学学报,1996(5):586 ~590.

7 曾苏民.预薄、空心、快速模锻工艺的研究.中南工业大学学报(英文版),1997(1):54~57.

8 曾苏民.优质铝合金管制造工艺.中南工业大学学报,1997(2):159~161.

9 曾苏民.高性能铝合金轮毂模锻新技术.中国有色金属学报,1997(3):82~84.

10 曾苏民.影响铝合金固溶保温时间的多因素相关规律.中国有色金属学报,1999(1):79~86.

11 曾苏民.7075铝合金模锻件淬火残余应力的消除.中国有色金属学报,1999(1):111~114.

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