全省唯一工信部首批重点培育中试平台技术突围—— 一颗螺栓的“极限征程

       贵州日报天眼新闻记者 袁航

       6月10日，贵州大学关键构件抗疲劳制造中试平台车间里，一颗手指大小的银灰色航空发动机螺栓被稳稳固定。

       科研人员操控着自主研制的超声滚压设备，每秒数万次高频冲击，精准打在螺纹根部的微米级沟槽上。“这不是简单塑形，是在给关键构件‘续命’。”贵州大学关键构件抗疲劳制造中试平台副院长李伟说。

       这个平台是工信部首批重点培育中试平台（贵州唯一入选）。背后是中国工程院院士赵振业开创的第三代“抗疲劳制造”技术。它要推动的，是关键构件从“成形”到“抗疲劳”的代际跨越，是攀登关键构件极限寿命的“珠穆朗玛峰”。

       关键构件是高端装备的“脊梁”和“关节”。主承力件扛着最大载荷，传动件传递动力，转动件高速旋转。任何一个出问题，整台装备都可能报废。

       “寿命不够，装备就得反复拆修。精密部件，越拆精度越低。”李伟说。

       明明材料强度还没到极限，怎么就突然断了。核心原因，是交变载荷带来的疲劳损伤。而疲劳裂纹的萌生，往往从构件表面微米级的缺陷开始。应力集中效应会把局部应力放大好几倍，直到材料扛不住。

       以赵振业院士为代表的科研团队开创的第三代“抗疲劳制造”技术，解决了这个问题。它能深层调控材料表层的微米级梯度组织和残余压应力，主动抑制应力集中，形成一套“材料—抗疲劳设计—抗疲劳制造”的系统工程。

       目前，平台已实现该型航空发动机螺栓寿命提升5至6倍，通过技术迭代、分阶段推进，逐步向极限寿命迈进，让国产关键构件先“能用、好用”，再追求“免维护、长寿命”。

       车间里，一台航空发动机燃油泵传动轴正在接受抗疲劳强化处理。以前，这根传动轴服役不到2000小时就会出现磨损、断齿失效，直接威胁飞行安全。平台团队采用超声滚压技术，精准强化齿根的薄弱区域。经多轮工况验证，寿命提升十余倍，现已批量装机应用。

       贵州大学关键构件抗疲劳制造中试平台，依托高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室，整合了贵州大学材料、机械、大数据等多个学科的科研力量，拥有超4000平方米中试场地、近8000万元中试设备，已获授权发明专利100余件。

       截至目前，中试平台已服务航空航天、工程机械等领域近40家企业，攻克多项行业痛点。针对特大跨径桥梁主缆钢丝防腐镀层技术，小试阶段性能优异，但金属材料价格大幅波动导致成本激增，平台正通过中试验证优化配方、调整工艺，兼顾技术可行性与经济可行性，推动技术落地应用。

       立足科研优势，平台直面高校科研场地受限、设备不成体系、专职工程人员短缺等现实难题，探索“政产学研用”深度融合的产业化新路径。

       目前，贵州大学已与安顺市签署战略合作协议，打算把抗疲劳制造中试基地落户贵州航空产业城，打造市场化技术服务平台。同时，平台积极拓宽资本渠道，加速成果转化。

       “市场化不是办工厂，而是做技术服务商。”李伟算了笔账：如果一颗航空螺栓能实现服役期内免更换，仅钢铁、能耗、维修成本就能明显降低，“我国钢铁产量占全球一半以上，关键构件寿命提上来，相当于少挖几亿吨铁矿，这就是绿色发展。”