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武傳松:一(yī)位閑不下(xià)來的焊接專家

發布日期:2017年11月(yuè)(yuè)21日 07:37  點擊次數:

“這是國際學界對我30多年科研成果和學術水平的認可,相當于是一(yī)種終身(shēn)成就(jiù)獎,還是非常激動、自豪的。”

11月(yuè)(yuè)6日上(shàng)午,美國芝加哥,山東大學材料焊接方向的學術帶頭人(rén)、材料科學與工程學院武傳松教授當選美國焊接學會(American Welding Society,簡稱AWS)會士(AWS Fellow),也(yě)是截至目前唯一(yī)一(yī)位榮獲AWS Fellow榮譽稱号的中國大陸地區焊接科技專家。山大視點網站(zhàn)記者第一(yī)時間采訪到了(le)回國不久的武傳松教授。

AWS Fellow,中國大陸第一(yī)人(rén)

AWS成立于1919年,是全球最具影響力的非營利性焊接專業技術學會,每年在全球範圍内遴選傑出焊接科技專家爲AWS Fellow,這是AWS授予其資深會員的最高榮譽稱号。2017年,全球有兩位傑出焊接科技專家當選AWS Fellow,武傳松是其中一(yī)位。

說起這次領獎,武傳松印象最深的是AWS Fellow遴選委員會主席Charles Robino在大會上(shàng)宣讀的頌詞。頌詞中寫到:“武傳松教授一(yī)直是各類焊接過程多物理(lǐ)場模型研發的開拓者和引領者。這些(xiē)模型提供了(le)對焊接過程機理(lǐ)的深入理(lǐ)解,并在豐富焊接科學技術知識庫方面發揮了(le)關鍵作(zuò)用。他的開創性工作(zuò),爲把焊接轉變爲可預測和可控制的工程技術奠定了(le)廣闊的基礎。”武傳松說:“AWS Fellow遴選委員會組織專家進行了(le)半年的認真評審,查閱了(le)我在國際重要期刊發表的、被國際同行專家廣爲引用的代表性論文,用‘開拓、引領’的關鍵詞概括我的學術貢獻,很用心、很準确,讓我很感動。”

AWS主席John R. Bray(圖左一(yī))爲武傳松佩戴Fellow獎章後合影留念,右一(yī)是AWS Fellow遴選委員會主席Charles Robino

對武傳松來說,自己在焊接物理(lǐ)數值模拟領域的“開拓與引領”開始于三十多年前。準确地說,是在1986年,他作(zuò)爲國家首批中美聯合培養博士生(shēng)剛到美國威斯康星-密爾沃基大學時,看到了(le)麻省理(lǐ)工學院學者發表的一(yī)篇用計算(suàn)機建模分(fēn)析的方法研究焊接熔池傳熱與流動行爲的文章。

武傳松回憶說,那篇文章研究的是傳統的焊接方法——鎢極氩弧焊,采用的研究方法和結果讓他深受震撼,進而想到自己也(yě)要開展焊接熔池計算(suàn)機模拟這一(yī)領域的研究,但(dàn)又不能(néng)單純跟着别人(rén)做,于是他決定嘗試采用數值模拟技術研究工藝過程更複雜、工業應用更廣泛的熔化(huà)極氣體保護焊。“這類焊接工藝方法易于實現自動化(huà),焊接效率高,适應面廣。通過計算(suàn)機模拟來研究其機理(lǐ),當時國際上(shàng)還沒有人(rén)這樣做。”

之後,在美國一(yī)年多的時間裏,武傳松全心投入這方面的研究,經過大量摸索和實踐,反複進行數值計算(suàn)和實驗驗證,終于首次從傳熱學和流體動力學的角度揭示了(le)熔化(huà)極氣體保護焊接時焊縫指狀熔深産生(shēng)的原因。1988年,他在美國期刊《Welding Journal》上(shàng)發表了(le)自己的研究結果《Fluid flow and heat transfer in GMA weld pools(熔化(huà)極氣體保護焊接熔池中的流體流動與傳熱過程)》,成爲所在領域的經典之作(zuò)。此後近30年,這篇論文一(yī)直被國際同行專家廣爲引用。

在後來的研究生(shēng)涯中,武傳松一(yī)次又一(yī)次在國際學術界扮演開拓者、引領者的角色,讓他印象最深的,還有一(yī)次“彎道超車”的成功挑戰。英國焊接研究所在1991年發明了(le)攪拌摩擦焊,國内焊接界于1999年引進并開始研究。但(dàn)在山東大學,2009年才開始購置攪拌摩擦焊研究的相關設備。武傳松說:“從時間上(shàng)來,山大這方面的研究滞後國際近20年,如(rú)何找到切入點開展研究、實現彎道超車?如(rú)何盡快(kuài)進入該領域國際最前沿?當時是一(yī)個非常大的挑戰。”

武傳松向記者介紹團隊研發的“超聲振動強化(huà)攪拌摩擦焊接工藝與設備”

壓力産生(shēng)動力,挑戰與機遇并存。因爲知曉攪拌摩擦焊接是一(yī)種綠色環保的新(xīn)型固相連接技術,在航空航天、軌道交通、船舶、汽車、軍工等領域具有很大的應用前景,武傳松撲下(xià)身(shēn)子(zǐ),一(yī)連閱讀了(le)200多篇國際上(shàng)的相關研究文獻,琢磨國際同行過去這些(xiē)年的研究進展,分(fēn)析常規攪拌摩擦焊接工藝存在的缺點與不足。終于,他找到了(le)自己的主攻方向——将超聲振動施加在攪拌頭前方的待焊工件上(shàng),通過超聲振動與攪拌頭附近的塑性變形材料相互耦合作(zuò)用,形成了(le)超聲振動強化(huà)攪拌摩擦焊接新(xīn)工藝。該工藝解決了(le)常規攪拌摩擦焊接在實際應用中存在的載荷大、攪拌頭磨損、工藝參數窗口窄等問題。

武傳松率領課題組刻苦攻關,将工藝試驗、測試表征和數值分(fēn)析相結合,既研發成功了(le)新(xīn)設備新(xīn)工藝,也(yě)闡明了(le)該工藝效果顯著的物理(lǐ)機制。之後,系列研究成果在國際期刊發表,2016年獲得兩項享有盛譽的國際學術獎勵,2015-2016年武傳松被邀請在國際重要學術會議上(shàng)作(zuò)大會主旨演講2次、特邀報告3次……超聲振動強化(huà)攪拌摩擦焊接這項新(xīn)工藝在國際上(shàng)屬于首創,“一(yī)下(xià)子(zǐ)深入到了(le)國際研究的最前沿”。

總結自己這些(xiē)年的學術成就(jiù),武傳松歸因爲“不斷追蹤學科最前沿,及時掌握國際最新(xīn)動态”。或許,這正是促使他成爲國際材料焊接與連接領域開拓者、引領者的一(yī)個重要因素吧(ba)。

用國際一(yī)流學者的标準要求自己

上(shàng)世紀80年代,武傳松開始接觸國際焊接學術界,從那時起他就(jiù)給自己定了(le)一(yī)個目标——用國際一(yī)流學者的标準要求自己。30多年來,他與美國、德國、日本著名高校(xiào)和研究所的同行學者一(yī)直保持緊密、實質性的科研合作(zuò),每年開展互訪、交流,在互相學習中持續不斷地提升自己的學術水平。

日本大阪大學接合科學研究所的田中學教授是武傳松1995年就(jiù)認識的一(yī)位國際學者,當時作(zuò)爲客座教授的武傳松從他身(shēn)上(shàng)學到了(le)很多,“日本教授對自己的學術要求很高,一(yī)個方向可以深入研究幾十年甚至一(yī)輩子(zǐ), 始終處于國際前沿。”由此武傳松想到,“我們的研究也(yě)必須方向固定,長期做下(xià)去。”

具體到山大的材料焊接,武傳松他們的團隊一(yī)直堅持着一(yī)項“看家本領”——焊接工藝方法背後的物理(lǐ)機制研究。焊接不是一(yī)個“傻大黑粗”的工種,不是曾經大家以爲的“焊洋鐵壺的”,而是一(yī)個跨學科的綜合專業,涉及到物理(lǐ)、化(huà)學、冶金(jīn)、力學、電工電子(zǐ)學、計算(suàn)機、自動控制等多學科的知識。基礎理(lǐ)論的研究,在武傳松看來是一(yī)項“頂天”的工作(zuò),“首先必須要打好(hǎo)(hǎo)基礎,否則,基礎不牢,後勁兒不足。”

實驗室是學生(shēng)們待的時間最長的地方,圖爲研究受控脈沖穿孔等離子(zǐ)弧焊接系統的實驗室

武傳松團隊裏有一(yī)個不成文的“泡實驗室”規定,每天早上(shàng)8點半到下(xià)午5點半,加上(shàng)晚上(shàng)3小時,周末再拿出一(yī)天,組成他們的“實驗室時間”。材料學院2013級碩博連讀學生(shēng)王林介紹說,最考驗他們耐心的是“靠”在電腦前面做基礎理(lǐ)論研究,即數值模拟、編寫程序和研發算(suàn)法,“武老師常說,做學術要有耐心,耐得住寂寞。他是我們做科研的榜樣。”

對于焊接專業的研究,武傳松在美國威斯康星-密爾沃基大學的導師Tsao曾經給出一(yī)個形象的概況,相應課題可以分(fēn)爲兩類,一(yī)類是“好(hǎo)(hǎo)看”的基礎研究創新(xīn),一(yī)類是“好(hǎo)(hǎo)吃”的實際應用。武傳松很認同這種定位。他認爲,要頂天也(yě)要立地,專注基礎理(lǐ)論研究的同時也(yě)不能(néng)捆住自己發展的手腳,必須時時關注學科最新(xīn)進展及其應用潛力,從中發掘自身(shēn)生(shēng)長點。“在弄清物理(lǐ)機制後,我們要對焊接工藝方法進行創新(xīn)性改型研發,升級、改進現有的焊接工藝,把理(lǐ)論成果應用于實踐,爲工業界服務。隻有這樣,科研路(lù)子(zǐ)才能(néng)越走越寬,科研團隊的發展才能(néng)可持續化(huà)。”

“做學術、做科研,隻有第一(yī),沒有第二。”這是多年求學、科研經曆對武傳松的深刻啓發。1978年,武傳松作(zuò)爲中國高考恢複後的第一(yī)批大學生(shēng)進入哈爾濱工業大學金(jīn)屬材料及工藝系學習。當時的他懵懵懂懂,對大學、對專業還沒有什(shén)麽認識,“從來沒想到這輩子(zǐ)還能(néng)有機會再讀書、讀大學。”但(dàn)在後來近40年的時間裏,他讀研、讀博、留校(xiào)任教、出國做研究,一(yī)步步走穩了(le)自己的學術研究之路(lù)。

很好(hǎo)(hǎo)的學習者

武傳松是一(yī)個閑不下(xià)來的人(rén)。

他對材料加工有着“理(lǐ)應如(rú)此”的專注,一(yī)進實驗室就(jiù)會莫名興奮起來,也(yě)常對學生(shēng)說:“一(yī)天不做點專業性的東西(xī)就(jiù)渾身(shēn)難受,跟犯了(le)什(shén)麽錯似的,第二天必須趕緊補上(shàng)。”在他看來,任何專業都是這樣,在慢(màn)慢(màn)接觸的過程中産生(shēng)濃厚興趣,而興趣是最好(hǎo)(hǎo)的動力,“越學越有興趣,越發現有太多問題需要探索。”

武傳松爲人(rén)很是親切,一(yī)涉及到學術問題卻有些(xiē)“不苟言笑(xiào)”

已經58歲的他,隻要不出差,每天8點之前務必到辦公室,工作(zuò)時間超10小時,周末工作(zuò)一(yī)天半,周日會給自己放(fàng)半天假。問起怎麽做到的?他回答(dá):“多少年下(xià)來,已經成了(le)下(xià)意識的習慣了(le)。”

武傳松目前的工作(zuò)狀态非常忙碌,但(dàn)他樂在其中,“閑上(shàng)半天還不如(rú)在實驗室開心,我感覺自己還有使不完的勁兒。”除了(le)承擔教學、科研工作(zuò),他還需要完成學術界、工業界組織的學術活動、技術咨詢等諸多社會服務工作(zuò)。單就(jiù)爲國際期刊審核SCI文章來說,每年需要完成50-60篇文章的審稿,平均下(xià)來每周需要完成至少一(yī)篇。武傳松的科研助手、材料學院陳姬老師說:“武老師感覺很有必要通過審稿來及時了(le)解國際上(shàng)最新(xīn)的研究成果,而他是一(yī)個既然做了(le)就(jiù)要做好(hǎo)(hǎo)的人(rén),所以勢必要投入很多精力。”

“我不敢說自己是個多好(hǎo)(hǎo)的研究者,但(dàn)可以很自信地說,我是一(yī)個很好(hǎo)(hǎo)的學習者。”武傳松參加任何一(yī)場國際會議,都會非常認真地從頭聽到尾,幾十個報告聽下(xià)來,說不定其中哪位學者的一(yī)句話、一(yī)張圖片就(jiù)能(néng)對他産生(shēng)啓發。

武傳松對自己要求很高、很嚴,對學生(shēng)同樣如(rú)此。早上(shàng)8點半,他會到實驗室“查崗”,也(yě)會向學生(shēng)提要求——“暑假是你們最出活兒的時候”。他承認自己很嚴格,“學生(shēng)就(jiù)像是一(yī)塊原始的生(shēng)鐵,希望經過在我實驗室三五年的錘煉,能(néng)變成一(yī)塊高質量的好(hǎo)(hǎo)鋼。”

在材料學院2013級碩博連讀學生(shēng)高學松看來,“武老師大部分(fēn)時間是不苟言笑(xiào)的”,會很嚴肅地跟學生(shēng)強調學術道德,說“數據必須是自己親手測試和計算(suàn)得到的,數據不實就(jiù)像給你的人(rén)生(shēng)埋一(yī)顆定時炸彈,不論你爬到多高的位置,這顆炸彈都能(néng)把你炸下(xià)來。”但(dàn)更多的時候,學生(shēng)們是被自己老師對學術的堅守、對科研的認真、對治學的嚴謹打動。高學松說:“武老師做學問的這份堅持深深影響了(le)我,讓我明白一(yī)個人(rén)如(rú)果想要成就(jiù)一(yī)番事(shì)業,沒有幾十年的堅持和付出是不可能(néng)的。”

最大的期待,是把青年教師隊伍帶起來

走出AWS Fellow耀眼的光環,武傳松恢複了(le)自己往常的忙碌與平淡。談起下(xià)一(yī)步的工作(zuò),他說最大的期待是盡快(kuài)把團隊内青年教師培養成在國内外有一(yī)定學術影響力的接班人(rén),“即使七八年後我退休了(le),山大材料焊接這支團隊、這個研究領域也(yě)要穩定、可持續地發展下(xià)去。”

對于山大材料焊接團隊的發展,武傳松一(yī)次又一(yī)次經受挑戰,最開始的要算(suàn)21年前他初來山大的時候。1996年,在哈爾濱工業大學求學、任教達18年之久的武傳松,調入原山東工業大學,馬上(shàng)就(jiù)承受了(le)快(kuài)速搭建材料焊接研究平台的壓力。當時的山大材料焊接,受限于地域因素,在申報課題、服務社會等方面并不占優勢。武傳松不等不靠,做了(le)很多工作(zuò),堅持焊接過程數值模拟、實驗測試兩個方向,迅速形成山大材料焊接自己的特色。如(rú)今,山大焊接物理(lǐ)和高效焊接工藝改型的研究,已經成爲國内同行中的研究亮點,在國際上(shàng)也(yě)有相當的影響力。

如(rú)何盡快(kuài)提升年輕學者的科研實力?這是武傳松面臨的一(yī)個不小的挑戰。對此,學院方面已經形成共識,發揮團隊的集體力量爲年輕人(rén)創造條件,主動給他們壓擔子(zǐ),讓他們盡快(kuài)成長。武傳松對于形勢的緊迫性有着清楚的認識,“學術聲望不是幾年時間就(jiù)可以有的,需要長時間的積累。”

他對青年教師有着殷切的期待,比如(rú)說“快(kuài)速提高自己的學術鑒賞能(néng)力”。大數據時代,如(rú)何在海量的信息中快(kuài)速、準确地提取自己需要的内容,武傳松說:“要有主動意識,在有限的時間裏找到‘金(jīn)子(zǐ)’。”他認爲,一(yī)名真心做學術的學者,應該有正确的學術态度,嚴格要求自己,樹立發展标杆、制定發展規劃,“不能(néng)像‘無頭蒼蠅’那樣東一(yī)榔頭、西(xī)一(yī)棒子(zǐ),隻要有規劃,集中精力,深入鑽研,一(yī)段時間之後就(jiù)能(néng)拉開與同齡人(rén)的差距。”目前,在他的帶動下(xià),焊接方向的幾位年輕教師正逐步成長起來,慢(màn)慢(màn)能(néng)夠獨當一(yī)面,這讓武傳松很是欣慰。

近幾年,山東大學實施“學科高峰計劃”,重點建設三個優勢學科沖擊世界一(yī)流水平,材料科學與工程學科是其中之一(yī)。面臨新(xīn)的發展機遇與挑戰,武傳松認爲山大有比較好(hǎo)(hǎo)的基礎,下(xià)一(yī)步的發展很有幹頭。他說:“學院全體教師同心協力,要力争材料學科進入ESI前1‰”。

結語:慣性定律是一(yī)種很神奇的規律。日複一(yī)日的堅持,會變成一(yī)種習慣,之後又變成更大、更強的堅持。對武傳松來說,材料、焊接已經成爲他的習慣,成爲他發自内心、這輩子(zǐ)都不會離開的一(yī)種追随。

【供稿單位:宣傳部 新(xīn)聞中心    作(zuò)者:劉婷婷    攝影:劉婷婷 資料         編輯:新(xīn)聞中心總編室    責任編輯:寄誠  】

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