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齐鲁工匠刘建树:火眼金睛铸就零缺陷神话

来源:齐鲁网

作者:

2017-04-20 15:39:04

编者按:为弘扬工匠精神,展现新时期齐鲁大地产业工人的新风貌,山东省总工会集中开展了“齐鲁工匠”选树工作。现在首届“齐鲁工匠”名单已经揭晓,他们高超精湛的技艺和敢为人先、精益求精的敬业精神,为提升山东制造的国际影响力和知名度作出了巨大的贡献。

背后承载着国计民生,工匠的勇气,有时候就是一种大无畏的担当。如果说冯新岩用耳朵练就了绝活,那中车四方股份公司焊接工人刘建树靠的则是他的眼睛。

刘建树告诉《调查》记者,零点几毫米的一个夹杂,就可能由它导致整个部件的断裂,在火车运行中有颠簸,冲击,它可能就从这个夹杂的部分逐渐产生裂纹,这个过程不是很缓慢的,它可能就是一个瞬间,咔嚓一下这个部位就断裂了,那真的就是车毁人亡。

如果把高速奔跑的列车比做运动员,那么转向架就是他的“飞毛腿”。转向架位于轨道和车体之间,承载着火车的动力装置,以及轮轨至车体间的全部载荷及作用力。当列车疾驰时,转向架所承受的巨大作用力是难以想象的,它上面的每一道焊缝都必须百分之百合格,因为哪怕是细如发丝、状如米粒的一个微小瑕疵,都可能导致高铁列车瞬间解体。而刘建树的任务就是给机械手臂编程,完成“飞毛腿”上百个部件的焊接工作。

刘建树介绍,编程就是一个工件,根据需要焊接的这个轨迹,给它定这个轨迹。

零缺陷,是转向架不容商议的硬性质量标准。即使是手艺最精湛的匠人也难以保证,绝对不出一点瑕疵。而当这样高标准,严要求,程序复杂的焊接工作,需要流水线的自动化设备来完成,如何才能保证它的精准性呢?在这个转向架生产车间内,刘建树是三十台机械手臂的“总指挥”。

8mm宽度的焊缝,公差要求控制在0-2毫米,60mm宽度的焊缝,公差范围是0-3毫米,这样的公差厚度,已经薄如蛋壳,只有多年焊接经验的老匠人才能承担这项工作。而如今,自动化焊接已经将公差缩小到了0.2毫米,在热变形的焊接过程中,这是难以达到的薄如蝉翼的极限。这样的极限,正是在刘建树的精准编程下完成的。

一道焊缝的焊接轨迹由几百个点连接而成,在每一个点上,刘建树需要设置的常规参数多达17个。对于由上百个工件,几百条焊缝拼接而成的转向架而言,参数的设置是一项庞大而复杂又必须保证精准的工作。因为不论哪一个参数的设置出现微小偏差,都将导致整个焊接的失败。

刘建树介绍,从一个小的偏差积累的过程,我这个点偏差零点一或者几度,我最多的一个焊缝焊接十九个层次,这个累计起来偏差就大了。

参数的设置,差之毫厘,谬之千里,这是铁路安全运营所绝对不允许的,可以说刘建树的每一个细微的操作失误,都会带来难以估量的后果。更困难的是,这些参数,并没有可以参考的数据范围,一切全凭编程者的经验和推理。而他的眼睛,也被训练出了超乎鹰眼定位的奇技。

刘建树说,焊枪的角度我可能就控制在零点零几度,就一个很小的细微的变化,因为我编程不可能焊接这一个工件,我长年累月的大批量焊接,我保证它对这所有的部件都有一个适应性。

焊丝的角度,最直接的决定焊缝的走向和质量,是焊接成败最关键的因素。在每一个焊点上,刘建树需要设置焊丝三个方向的角度,精确到了小数点后两位,而每一次调整的区间度数仅有0.05度,这是一个近距离观察时,肉眼都难以发觉的变化。

没有工具可以测量,哪一个角度才是最精确的,一切都在刘建树的脑子里,在他的眼睛里。更难的地方在于,并不是每一个焊点都能通过近距离观察来调整焊丝角度。转向架中的弹簧筒是圆弧形的,它的焊接必须保证焊点位于圆弧最高点,当弹簧筒升到最高位置时,刘建树与焊丝的距离达到三米,高差相距一米。而焊丝的直径仅有1.2mm,在这样的距离观察焊丝0.05度的移动,这双眼睛必须有异禀神技。刘建树稳稳站立,目光如炬,每一个细微的移动都逃不过这双眼睛锐利的注视。每一个不易察觉的偏移都被锁定,放大。

刘建树说,这个就是日积月累一个经验,靠眼睛。一个人一个感觉,你要找到一个最合理的也很难,就是靠眼睛。因为它一直是在运动的。

正是靠着这双眼睛,靠着十几年积累的经验,刘建树完成编程二百多套,建起了世界上最先进的柔性自动化焊接生产线,转向架焊接自动化率由零发展到如今的80%。

刘建树介绍,这条线的日常水平是一天生产四个车的转向架,其他国家效率比较高的是三天生产一辆车。

然而,高超的编程技术,近乎神技的观察能力,绝非天赋可得。1999年工作之初,刘建树还是一名普通的手工焊工人。当时,全国的自动化焊接水平还处在起步阶段,高速列车也处于攻坚克难最关键的时候,设备、技术和人才都依赖国外。刘建树鼓起勇气,向这个动车组的关键技术发起挑战。反复失败,勇气不减。偶然的机会,他得到一本外文操作手册,决定再次向自动焊发起冲击。如果说第一次挑战是初出茅庐的无知者无畏,而这一次却是勇者在面对险峰时,从不缺席,从不退缩。

当年的两本学习笔记如今已经泛黄,它记录下的是一个没有任何基础的手工焊工人,打开我国自动焊编程大门的艰辛之路,记录下的是一个无惧挑战与失败的工匠成长史。

如今,刘建树已成为国内自动化焊接编程的业界翘楚,然而挑战却从未止步。今年春节前夕,刘建树接到一项紧急任务:标准化动车组投产,一半的转向架由刘建树所在的车间承担。短时间内如何迅速提高产能才能完成这项任务?刘建树的选择是,挑战双手臂同时焊接。

刘建树说,难度的增加,不是说一加一等于二,可能乘法都是几倍的,能有五六倍,我用一个手焊接我不需要考虑其他的,我就把这一个机械手控制好了,它的角度,参数,我用两个手同时焊接,我要考虑协同性,两个手之间是不是有干扰,包括两个手焊接和一个手焊接的变形是不一样的,这个都要充分考虑进去。

相比单手焊接,双手臂焊接要求的正是一心二用,这既考验编程者的技术经验,更考验空间思维能力,刘建树的大脑飞速运转,勾划出两只手臂的轨迹,走位,上万个参数,角度一一精准确定,那段时间,刘建树几乎都是在厂房里度过的。

经过了一个多月的努力,刘建树带领他的团队,终于完成了双手臂同时焊接编程,开创了国内转向架复杂焊缝的双手应用新纪元,超声波探伤结果显示焊缝百分之百合格。标准化动车组顺利投产。今年下半年,标准化动车组将正式投入使用,中国铁路事业用十年时间走完了发达国家四十年才走完的路,这背后是千万工匠们,勇敢挑战,勇攀高峰的努力。技可近乎道,艺可通乎神,当代工匠们用他们锲而不舍、勇往直前之心,开创了通往巅峰的匠人之路。


[责任编辑:杨凡、王鹏、梁延菊]

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