康進武：鑄造大舞臺 模擬新人生

本刊記者 黃雪霜 曹雪琴

康進武：鑄造大舞臺 模擬新人生

本刊記者 黃雪霜 曹雪琴

“清華學子，薈中西之鴻儒，集四方之俊秀，……崇德修學，勉為真君子，異日肩挑大任，足以挽既倒之狂瀾，作中流之砥柱，此乃國之幸矣!”——梁啟超

正如梁啟超所說，一個人、一個團隊的價值應該是站在歷史的，社會的和人民的立場上，到祖國建設的主戰場、大舞臺上去體現。在大型鑄件之國家大舞臺上，有這么一群新一代中堅力量，他們站在前人的肩膀上，承擔起了打破傳統工藝鑄造，開創模擬仿真領域這一艱巨而有價值的任務，并寫下了不錯的成績。

近日，記者采訪了清華大學機械工程副教授、材料加工工程及自動化研究所副所長康進武。作為我國新一代鑄造研究領域的代表人物，康進武十幾年來主要從事大型鑄鋼件鑄造和熱處理過程應力分析、變形和熱裂預測研究。在三峽水輪機大型鑄鋼件變形預測及其控制方面取得很大進展。

踏實肯干——優秀青年的勵志歷程

“數值模擬的世界是純潔的，不受雜質的干擾，是理想的世界，初始條件和邊界條件是由人設定的，是理想的仿真手段。因此鑄造數值模擬世界是美的。”談及自己所研究的主要方向，康進武的言語里充滿著濃濃的感情。然而誰也沒想到，就是這樣一位熱愛自己所從事事業的人，涉足鑄造專業的時候，并不是自愿的。

康進武，1970年生，自小成績優異，考入河北省重點中學，后一路免試保送入東北工學院（現在的東北大學）讀完本科和碩士；1995年考取清華大學機械工程系博士生，師從于我國鑄造行業領軍人物之一—柳百成院士；1999年獲取博士學位并留校任教。2001-2003年，到美國伍斯特理工學院任研究科學家從事研究工作，之后再次返校。起初跨入大學門檻，康進武學的是金屬材料及熱處理專業，后因為保研，東北工學院為壯大鑄造專業，開出優厚條件，將班級成績第一的康進武調入冷門的鑄造行業，沒想到，這一調，調出了康進武的一段鑄造人生。

本著“干一行愛一行”的樸素精神，康進武自打進入鑄造行業研究領域以來，腳踏實地，一步一個腳印，不斷成長。1995年考博的時候，他是基礎英語狀元，受到柳百成院士的賞識，順利成為名校名師之弟子，自此開始了另一段深入的鑄造研究歷程。

水木清華，鐘靈毓秀，在柳百成院士的帶領下，康進武開始接觸數值模擬這一鑄造領域全新的研究。因此，很多知識都只能一點一滴地從頭學起，秉承著踏實做事，認真為學的本質，他全身心投入到學習和工作中，深埋在編程序的“深潭“中，沒日沒夜，廢寢忘食，對他來說是常有的事。學習的過程中，康進武也不忘創新思考，當時他率先在實驗室實現了把模擬結果用計算機抓圖的方法粘貼到工作報告中去，然后直接彩色打出報告，效果很好，取代了用相機從屏幕上拍下來，再洗相片的方法，獲得了柳百成院士的肯定。

專業學習之外，康進武還成為柳院士組織交流活動的得力干將。在北京召開的第61屆世界鑄造會議，尤其是第3屆環太平洋國際鑄造及凝固過程模擬會議籌備組織中，他發揮了重要作用。雖然與課題研究沒有直接聯系，但是他表示對自己的成長產生了很大的影響。因學習期間的出色表現，還沒畢業，康進武就獲得了母校拋過來的橄欖枝，提前一年多確定了留校任教。

持之以恒——面向國需的科研經歷

新中國成立以來，國家工業的高速發展與我國相對落后的大型鑄件技術水平矛盾極為凸顯。我國雖然是鑄造大國，但特大型鑄件質量不過關，已經成為制約中國制造業發展的瓶頸。如何振興鑄造工業？是康進武等新中國鑄造兒女一直在思考的問題。立足于國需，他們解決了眾多關乎國家發展的重大項目的技術難題。

舉世聞名的三峽工程是一項凝聚了中華兒女大智慧的一項跨世紀工程，同時也包含了我國鑄造科技人員的智慧結晶。從1997年起，康進武就參與了我國第一片國產三峽水輪機葉片的研制。當時兩期工程共26個轉輪，所需的大型不銹鋼鑄件幾乎完全依賴進口。柳百成課題組與二重合作攻關三峽葉片，還在讀博士的康進武是骨干。在柳院士的指導下，他克服重重困難，采用凝固模擬技術優化了工藝，為二重成功試制出我國第一片三峽水輪機葉片做出了貢獻。此后，他們還承擔下了三峽工程的第一個水輪機報廢的下環的裂紋產生原因分析的研究課題，提出的結論得到了企業的認可，為企業的生產增加了信心。2005年開始康進武作為骨干針對三峽葉片、下環變形這一瓶頸問題，從測試和數值模擬兩方面深入研究，揭示鑄件變形規律，實施控制措施，取得了顯著的成果。

在國家科技支撐計劃的支持下，康進武及其所在團隊還針對大型水輪機葉片，研究了葉片鑄造過程、熱處理過程的變形，考慮傳熱、砂型阻力和馬氏體相變的影響，建立了全面的傳熱-應力-相變耦合模型，實現了鑄件鑄造和熱處理全過程的傳熱-應力-相變多場耦合情況的數值模擬。模擬了三峽葉片、溪洛渡葉片、向家壩葉片等多個700MW級的大型水輪機葉片。

采用數值模擬技術的同時，他還注重測量技術，提出了采用先進的激光測量方法來測量葉片在熱處理爐外冷卻過程中的變形，首次測量出了葉片熱處理過程中的動態變形規律，同時用熱像儀測量了葉片在熱處理過程中整體上的溫度變化，揭示了傳熱和相變對葉片變形的影響。他帶領多名研究生做了大量深入細致堅實的工作，多次長時間在生產現場測量。在掌握鑄件變形規律的基礎上，他還提出了動態計算添加發變形量的算法。

“從多角度看問題，不斷提出新思路”這一良好思維習慣，貫穿在康進武的工作中，發揮著重要作用。一般鑄件凝固時產生收縮，因此要添加冒口進行補縮，避免出現縮孔縮松。但是鑄件凝固后冒口及對應的補縮熱節最厚大，其冷卻時間也最長。為了提高效率，康進武提出了能否將凝固后的冒口進行強制冷卻的顛覆性想法。經過實驗室驗證，該方法是可行的，效果明顯。目前該技術已經申請了專利。

“近幾年，隨著計算機軟件技術的提高，模擬技術門檻也相應降低，鑄件模擬仿真越來越普遍，但是很多看似解決了的問題，要真正解決，難度相當大，沒有持之以恒，實實在在的研究態度是不可能獲取真正成果的。我的體會是我們之所以能在科研上有突破，就是靠持之以恒的精神和深厚的工作積累。我們對大型水輪機鑄件的應力變形問題研究一做就是六年，發表文章20多篇，申請專利5項。”康進武如是說。

桃李芬芳——技術、管理并重的教學理念

自留校任教以來，康進武的角色就從一名沐浴春風的學子轉變為了撒播桃李的園丁。在教學上，他有著不同于常人的做法，不管有多忙，他都會留出時間來給他所帶領的研究生講課。一年之中很少有節假日，每天工作都到晚上11點后才回去，應該是學生們在實驗室見到的最多的老師之一。他給研究生上學位課《多元相平衡圖》，該課雙語授課。他還積極探索教學改革，將學生動手制做復雜的相圖模型實踐和理論學習相結合，將學生的研究課題和課程教學相結合，起到了很好的教學效果，并發表了兩篇關于教學改革的文章。他還給本科生講授《系統工程學》和《質量管理學》兩門選修課，培養學生們重視管理的意識。

“很多人不理解，工科學生為什么還要去學習管理，這是一個很大的誤區。技術人員上升到一定程度，就一定會接觸管理上東西。很多大企業和相關部門都需要兩者兼而有之的綜合性人才。”康進武如是說。

因為注重管理，康進武的工作總能展現協作管理特點。留校不久，他就建立了課題組的規章管理制度、內部網站、ftp服務器等，規章制度對學生工作、學生基本技能素質訓練等都做了規定，將實驗室積累的成果進行歸類整理，參考文獻以及課題組歷年發表文章等都納入到系統中，使課題組內部資料得到充分共享，極大提高了科研效率。此外，他還經常組織組內的多種交流活動。他擔任研究所副所長后，接手了研究所的每周一次午間學術沙龍，堅持不懈，促進了學術交流氛圍。

春播桃李，秋收碩果。本著踏踏實實的為學態度，康進武在鑄造大舞臺上收獲了不錯的成績：其參與的“砂型鑄造過程數值模擬研究開發與工程應用“獲2002年北京市科技進步獎二等獎（第5完成人）和2001年清華大學科技成果推廣應用效益顯著專項獎；其參加編寫的專著“鑄造工程的模擬仿真與質量控制”獲第十一屆全國優秀科技圖書獎二等獎。

對于未來，康進武用一句話加以概括規劃“先鞏固原來的優勢，再不斷開拓新方向！”