一项被埋没了的重大发明

关于我们 联系我们

北京│上海│天津│重庆│浙江│江苏│广东│河北│山东│福建 | 台湾
湖南│湖北│江西│山西│云南│贵州│海南│四川│陕西│香港 | 内蒙古
河南│吉林│辽宁│宁夏│新疆│安徽│广西│青海│甘肃│澳门 | 黑龙江

网站首页 │ 商标注册 │ 国际注册 │ 商标转让 │ 商标设计 │ 商标公告 │ 商标分类 │ 商标知识 │ 商标监测 │ 商标查询

商标新闻 │ 在线申请 │ 著名商标 │ 驰名商标 │ 商标审查 │ 政策法规 │ 案例分析 │ 数据统计 │ 商标博客 │ 华唯论坛

专利申请 │ 产权贸易 │ 加盟合作 │ 知识联盟 │ 版权登记 │ 公司注册 │ 品牌文化 │ 书式下载 │ 业务指南 │ 商标转让

文章下载图片 关于我们 联系我们 在线留言咨询

您现在的位置：中国知识产权在线 >> 商标新闻 >> 商标新闻 >> 商标新闻正文

一项被埋没了的重大发明

来源：不详阅读次

       20世纪70年代初，在清华大学焊接馆的一间小屋里，几位中年教师正在热烈地讨论着一种新型焊机的构想。当时，谁也没有料到，这个讨论将导致一种新型焊机——逆变焊机的诞生，而它竟然是焊机发展步入新阶段的先声。

    　参加讨论的有我国杰出的焊接专家潘际銮和清华大学焊接教研组的张人豪、张连第，樊志强等。在那个年月，我们的国家正经历着一场空前的灾难，广大知识分子正在遭受着极不公正的待遇。然而，只要这几位科研上、教学上的亲密伙伴聚在一起，他们就会忘记一切烦恼，而完全把自己沉浸在对科学真理的求索之中。

    　他们是一批新中国培养成长起来的焊接科技工作者。20世纪50年代至60年代初，他们还是风华正茂的年轻人，就已经为中国的焊接事业立下了赫赫功绩。那时，在这位机械系最年青的教研组主任潘际銮的率领下清华大学焊接教研组的教师、工人和焊接专业的学生们，先后在我国首次研究成功了大型轧钢机机架的板极电渣焊、大型锻模堆焊、核反应堆氩弧焊，制成了我国第一台真空电子束焊机。这些焊接新工艺、新设备，在我国的工业、国防和科学技术的众多领域发挥了重大作用。正当他们满怀信心继续向焊接技术的新高峰挺进的时候，一场“史无前例”的政治风暴阻碍了科研工作的进行。

    　但是，他们攀登焊接技术高峰，使我国焊接技术跨人世界先进行列的决心并没有动摇。他们时刻关注着中国的焊接事业和世界焊接技术的进展，虽然那时对外科技信息交流的许多渠道都已中断，但他们仍尽最大的可能，密切注视当代焊接技术发展的动向和趋势，努力捕捉进一步提高焊接科学技术水平的突破口。而革新焊接设备，研制和开发新型焊机，作为提高焊接技术的主要途径，就成了他们经常讨论的主题。

    　他们考察了当时在工业中常用的几类焊机，发现这些焊机虽然已比较成熟定型，但在使用中仍存在一些矛盾和不足：

    　1．根据电弧焊的特点，焊机的性能必须满足易于引弧、电弧燃烧稳定和短路电流不致过大等要求，因此一般焊机的外特性（即在稳定状态下，弧焊电源的输出电压与电流之间的关系）都被做成陡降的，但这种外特性却带来了功率因数低（焊机容量大）的缺点。例如，交流钨极氩弧焊机的空载电压有的达200伏，焊接过程中电弧电压却小于20伏，有功功率不到电焊机容量的十分之一，大部为无功吞吐功率。它给电网带来重大负荷，电闸、电源导线及配电站等均需按此容量配备。旋转式直流焊机虽然没有功率因数低的问题，但是直流发电机的容量大而且效率低，一般只有50％多一些，因此它从电网所取的功率和电流仍然较大。虽然可以采取一些改善办法，但问题并未根本解决。

    　2．常用的几种电焊机，重量都比较大。仍如，BC-330型交流焊机重185公斤，AT-320型直流机重530公斤，硅整流直流焊机介于二者之间。因此，需要设法减轻焊机重量，提高其机动性，节省铜线和矽钢片。

    　3．交流焊机只能焊酸性焊条，直流焊机才能适应碱性焊条。但是，用直流焊机焊接某些接头型式时，有严重的“磁吹”现象，影响焊接成型和焊接质量。此外，直流焊机也不能适用于铝的钨极氩弧焊。因此，在应用上各种焊机都存在一定的局限性。

    　通过上述分析，他们感到，能不能设计一种功率因数较高的交流氩弧焊帆以降低焊机容量，节约用电；能不能减轻焊机重量，节约铜材和矽钢片，并给野外、高空作业创造更便利的条件；能不能研制一种交流焊机，它既能焊碱性焊条，又能避免“磁吹”现象。这些都是摆在他们面前的课题，也是他们的研究应达到的目标。

    　当时，清华大学的党政大权是由“四人帮”的爪牙迟群一伙把持，在那样的环境下，要展开研究工作是十分艰难的。他们不仅得不到学校的支持，反而不断受到种种人为的干扰。他们只能在一种压抑的气氛中，小心翼翼地开展工作。他们靠着科学工作者的正直和勇气，靠着对祖国和人民的热爱与忠诚，靠着对焊接事业的深厚感情，顶住了沉重的精神压力，顽强地把研究工作坚持了下去。后来，他们又争取到了北京综合仪器厂的协作，该厂的康志强、刘桂梅同志也参加了他们的研究工作。

    　在剖析现有各类焊机中的矛盾的基础上，他们依次探索了各种解决的途径。由于交流电弧重复引燃要求有较高的电压，而引燃后的电弧燃烧电压并不高但电流却较大，交流焊机要同时满足这两方面的要求，就造成了功率因数低、电功率大的缺点。解决这一矛盾的途径，应该是把两方面的要求分别设法满足。为了减轻焊机重量，国内外都是从增大铁心磁通密度和铜线电流密度、采用强迫冷却等方面想办法，但是，只有从根本上改变电源的性质，即采用频率较高的电源，电焊机的重量才能有较大幅度的减轻。

    　按照这样的思路，他们大胆地提出了一种新型的焊机方案。其特点：（1）提高电源频率，（2）采用方波；（3）在电弧电压的前沿加以脉冲。这样，由于提高了电源频率，就可大大降低焊机重量；由于交流电弧电压的波形是方波，如果焊机电压也是方波，则无论两者间的相位如何变化，都不会影响电弧的稳定性，因此就可以尽量降低空载电压，使其接近电弧电压，以提高功率因数；在每个方波之前加一个脉冲，就可以保证电弧重复引燃，在钨极氩弧焊时只需加单向脉冲，在碱性焊条手工焊时再需加双向脉冲，因而这个方案既可用于氩弧焊，又能用于碱性焊条手工焊，还可避免“磁吹”的不良影响，由于空载电压过低而平直的外特性会使焊接电流的波动较大，为保证电流的稳定性，必须有一定的空载电压，但这又会影响功率因数的提高。为彻底解决这个矛盾，他们在焊机的一个环节中加入了一个储能电容器，这样就可以把无功功率在焊机内部吞吐，从而免除电网的无功负载。

    　1972年，他们在实验室中，用可控硅元件，采用逆变原理，制成了世界上第一台逆变焊接电源。它可以将50周交流电变为较高烦率（100—400周）的方波，并在方波的前沿加以稳弧脉冲。这是一种完全不同于传统的50周正弦交流或直流焊机的新型焊机。实验结果表明，这种焊机具有许多突出的优点：

    　1．可节省所需电网功率。与普通交流氩弧机比较，自电网所取电流可减少60%以上；与普通交流手弧焊机相比，每相电流可节约50%左右；与旋转支流焊机相比，也可节约30%左右。

    　2．焊机重量可大幅度降低，可以大量节约矽钢片和铜线。如频率采用400周，200A的焊机其重量不超过50公斤。

    　3．焊机电弧稳定，操作容易。在小电流时，这方面的优点更为显著。

    4．用于碱性焊条手工焊时，可避免直流“磁吹”现象。

    　可是，令人痛心的是，在他们制成实验样机后不久。迟群一伙在清华大学掀起了一场长达三个多月的“反击修正主义回潮”的运动。潘际銮等人受到了批判，逆变焊机科研组就成了“彻底砸烂”的对象。他们只好悄悄地把那台实验样机送到了北京综合仪器厂，默默地藏起了总结论文。他们几个人日日夜夜耗费心血凝聚成这项科技成果，就这样消声匿迹了。

    　1974年，潘际銮被送到北京郊区的北安河大队插队劳动，接受“再教育”。1975年11月，迟群一伙又掀起了“反击右倾翻案风”的恶浪，潘际銮又一次受到冲击。这样，从1973年底以后，他就无法进行科研也无法和国内外同行进行学术交流活动。其重大科研成果——新型逆变焊机，也就难以介绍到国内外焊接界去，对逆变焊机的进一步研究更无法继续进行。

    　粉碎“四人帮”后，潘际銮教授首先努力恢复和建设在“文革”中被严重破坏的焊接实验室，重组教职工队伍。还没有来得及让逆变焊机研究工作重新上马，便应邀去西德访问，并作为访问学者，于1978年在亚琛工业大学合作进行焊接自动跟踪系统的研究。1980年，当他再次出国访问时，发现国外也有人在研究逆变焊机；但这时潘教授等人正从事一项更重大的研究任务，未能对逆变焊机继续研究和及时报道。而这种焊机于1983年终于在国外问世了，并很快成为举世瞩目的焊接技术方面的重大成就，被称为第五代也是最新一代的焊机。

    　有谁知道，十年前潘际銮等人的被湮没了的科研成果，却开创了焊机发展的新方向、新阶段。有谁知道，国外在20世纪80年代初才开始研究的这种具有强大生命力的、有着诸多优点的最新一代的焊机——逆变焊机，我国早在20世纪70年代初就已经有人研究并达到了先进水平。这项重大的科技成果，虽然在当时的特殊环境下被埋没了，但它作为我国科技人员智慧、才干和奉献精种的例证，是值得我们记忆的。

    来源：清华大学与中国近现代科技

【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口】