张铁瞧原型

今年5月30日9时31分，在无数目光的注视下，长征火箭喷射出长长的烈焰，托举着神舟十六号拔地而起，一飞冲天。神舟十六号和它搭载的三名航天员，开始了5个月的“天宫”之旅。同一天，我见到了张铁民。神舟十六号载人飞船的舱体，就是由他带领的团队负责焊接的，他们是给航天员建造太空家园的“工匠”。神舟浩荡，气贯长虹，我原以为将见到一位激动溢于言表的焊接大师。出乎意料，在神舟十六号焊接成形的车间，张铁民一身蓝衣橙领工装，胸前别着一枚党员徽章，一字一句不紧不慢：“神舟飞船‘一年两发’已经是常态，我们还有新的工作。”

张铁民是中国航天科技集团第五研究院（以下简称“五院”）529厂焊接领域的特级技师，也是国家级技能大师工作室——“张铁民技能大师工作室”的带头人。从神舟飞船到天宫一号，从嫦娥五号返回器到空间站，这些航天器的“钢筋铁骨”并非天生，而是像拼图一样，由金属拼接而成，拼接的重要方式就是焊接。正是张铁民和他带领的529厂焊接操作团队，用焊枪铸造了一个个安全可靠的航天器。

张铁民在指导神舟飞船产品焊接

中国空间站在轨示意图

张铁民在进行大型舱体焊接

1.焊枪在手36载，赋予“铁”字新内涵

张铁民的名字里有个“铁”字，这或许源于他的籍贯铁岭，或许，是父亲为他取名字时，期待他拥有钢铁一般坚强的品质。不过，与金属焊接打交道的36年，显然赋予了这个“铁”字新的内涵：凡经张铁民双手焊出的每一片金属、每一个部件、每一艘飞船，都和他的名字一样，拥有“铮铮铁骨”。这样的“铮铮铁骨”，保证了每一颗卫星、每一艘飞船都拥有过硬质量，在太空中遨游浩瀚星河。

追寻往昔，在张铁民儿时的记忆和梦想中，似乎从来没有“航天”两个字。然而，冥冥之中，他与航天的缘分已经注定。

1972年，我国第一颗人造卫星“东方红一号”成功发射的两年后，张铁民出生在内蒙古呼和浩特一个特别的小城。小城外一片荒芜、人烟稀少，小城内设施齐全、生活便利，幼儿园、学校、食堂、医院、商店、影院什么都有。前些年，张铁民曾去酒泉卫星发射中心现场观看神舟十号的发射，抵达酒泉那一刻，他突然想起儿时生活的小城，“那里跟酒泉很像，荒地里拔起一片大厂区。”

张铁民的父母都在呼和浩特的这座小城工作，忙忙碌碌，兢兢业业。很长一段时间，张铁民完全不知道父母一天到晚到底在忙什么，“只知道那是保密单位”。他的童年简单而纯粹，一天到晚跟着大孩子疯跑，玩弹枪、打弹弓，偶尔，也好奇地观看大孩子如何用巧手制作一把弹弓。直到10岁那年，父亲拿回一个奖励的纪念品——一支印有“导弹”字样的英雄牌钢笔。张铁民这才知道，原来父母从事的是固体导弹发动机的研制工作。稚嫩的孩童心里明白，导弹是大国重器，但也仅限于此，他依然没有想过，这跟自己的未来会有什么关系。

15岁那年，母亲病退，刚刚初中毕业的张铁民，在父母的一个朋友介绍下，当了电焊学徒工。一朵朵看似绚烂实则炙热的焊花中，一直在生活里随性而为的张铁民，渐渐展露出性格里坚韧的那一面。跟他一起学电焊的学徒工，前前后后有四五十人。36年时光荏苒，大部分人陆续转行，而今，手中还紧握焊枪的仅仅剩下两三个人，其中就包括张铁民。

他坦承电焊工作的确很辛苦，“焊接方法有很多种，最苦的是二氧化碳气体保护焊，又脏又热又累，有时候一天得烧掉两盘焊丝，一盘焊丝20斤，你想想，这得产生多少烟尘、粉尘、弧光……”同行经常讲一个自嘲的段子，“远看像要饭的，近看像逃难的，仔细一看是干电焊的。”

张铁民又总把“不苦”挂在嘴边，“我不觉得苦，也没怕过苦。”年轻时，每天除了完成常规工作，他练习焊接的试片数量至少比别人多一倍，遇到难一点的活儿，第一个冲上去的总是他。

“百炼方能成钢”，2002年，30岁的张铁民一举夺得当时所在单位职业技能竞赛电焊工第一名。2005年，作为高技能人才，他被引进到529厂。此时，搭载航天员费俊龙、聂海胜的神舟六号载人飞船刚刚顺利升空，中国载人航天工程实现了新的跨越。

正值年富力强的张铁民，与正在不断迈出新步伐的中国航天完美相遇。

2.在“东方红一号”诞生地，接力焊“神舟”

初到529厂，张铁民惊讶地发现，报到的车间竟然就是当年“东方红一号”卫星诞生的地方。“调动工作的时候只知道是来制造卫星的厂，来了才知道厂里的辉煌历史，一下子感觉特别神圣。”说到这里，一直谦虚甚至有点腼腆的张铁民，露出了一脸掩饰不住的自豪和骄傲。

老厂房位于中关村，65年前的1958年9月1日，为了给中科院各研究所提供必要的实验仪器和设备，筹建了中国科学院科学仪器厂（又叫北京科学仪器厂）。您也许想不到，这个厂子当初生产的第一件产品，竟然是一台老虎钳。

1965年初，毛泽东主席亲自批准研制我国第一颗人造地球卫星。参与研制这颗人造卫星的光荣使命，让厂子华丽转身，从制造科学仪器设备转型为制造航天器。“文革”期间，为了保证卫星研制工作不受干扰，周恩来总理决定，该厂归入部队编制，对外称“529厂”。

当年，529厂职工在没有任何参考资料、没有任何经验的情况下，刻苦攻关、精心实验，最终突破了铝合金大面积镀金、仪器舱罩焊接等关键技术，为“东方红一号”的研制成功做出了贡献。几十年后，在同一个地方，自力更生、艰苦奋斗的精神传承到了新一代航天人身上。

2007年，张铁民开始焊接他在529厂的第一个重要型号产品——神舟八号飞船返回舱。“舱体焊接部位多、结构形式复杂，焊缝总长足足有五六十米，形状也不规则，圆的、方的都有，其中97%-98%的焊缝都需要手工焊，焊接难度很大。”张铁民说。

更重要的是，与天舟货运飞船不同，神舟飞船是载人飞船，密封性要求更高，正如车间墙上挂着的巨大红色横幅所写，“每一个焊点关系到航天员的生命安危，每一道工序影响着载人航天的成败”。

张铁民的心理上承受着巨大压力。为了保证焊接质量万无一失，他摸索出一整套新的工艺参数，最终焊接的焊缝100%合格。

神舟八号返回舱有一个焊接部位是凹进去的，并且结构复杂，焊接时视线几乎完全被焊枪和手挡住，没办法直接看到。难道只能“盲焊”吗？张铁民仔细评估后，大胆地提出，把从舱体内侧向外焊改成从外侧向内焊。这种办法不仅解决了视线问题，而且焊接出来的质量更高。看起来只是一个小小的改动，但内行人都知道，航天产品的焊接有一套严格的工艺流程，任何一个步骤的改变都可能导致巨大风险。最终，突破传统的方法通过了各环节的验证试验，效果良好，被予以推广应用。

其实，进入529厂的第一年，张铁民就“突破”了一个传统。对于普通焊工来说，从进厂到上手航天产品，通常需要两三年，而张铁民仅仅用了两个月。很快，他就成了大家公认的“焊接大师”。

北京的夏天湿度过高，焊缝容易产生气孔，而像神舟飞船这样的载人航天器对焊缝内部质量要求极高。每次焊接后，必须使用X射线检测，才能确保焊接的可靠性。这个季节如果遇上补焊，就是焊工最不喜欢的活儿，因为一个位置只有两次补焊的机会。这样的活儿通常都会找张铁民，他会先对产品加热以降低湿度，再冒着高温焊接，每次焊完，都是大汗淋漓，而经他手的焊缝，总能经得住X光的考验。

3.克难题，保“天神”交会成功

2011年9月29日，中国第一个空间实验室“天宫一号”发射升空。11月3日，天宫一号与神舟八号完成中国首次空间飞行器自动交会对接任务，标志着我国成为世界上第三个独立掌握航天器空间交会对接技术的国家。

举国关注之时，张铁民却无暇看一眼电视直播。刚刚从中关村搬到新厂区，设备的安装、调试，还有正在制造的神舟十二号飞船，每一项工作都离不开他。尽管，对他而言，交会对接意味着更多的东西——他不仅是神舟八号的主焊手，还攻克了天宫一号的焊接难题，摸透了一项全新的焊接技术。

早在2005年底，张铁民就接到了焊接天宫一号模样舱的任务。所谓“模样舱”，是指方案阶段研制的舱体，主要是为了进行设计和工艺方案可行性验证。

天宫一号结构尺寸大，约为神舟飞船返回舱的3倍，总长10.4米，最大直径3.35米。通常来说，壁板越薄，焊缝越长，焊接时越容易变形。“天宫一号最长的一条焊缝有十多米，直径3米多的大壳体，最薄处只有大约两毫米厚，可以说又薄又软。”张铁民说。

为了那条十多米的焊缝，他头戴防护罩，手握焊枪，稳稳地趴在舱体上，一趴就是四个多小时。可惜，最终的结果仍然不够理想。

怎么办？张铁民意识到，或许传统的焊接方法已经无法满足天宫一号的要求了。和同事们一起查阅资料后，国外一个名为VPPA的新技术吸引了他的注意力。所谓“VPPA”，即变极性等离子弧焊接。张铁民打了个比方：“传统的手工焊接方法叫钨极氩弧焊，它发出的电弧就像手电筒的光，是分散的，而变极性等离子弧焊接发出的电弧是被压缩过的，就像激光，光束更集中，能量也更高。”

相比传统焊接方法，VPPA具有生产率高、焊接速度快、应力变形小、电弧稳定等特点，焊接深度更深、焊缝宽度更窄，能够有效保证中厚度舱体的焊接质量。举个例子，5毫米厚的材料，如果用传统焊接方法，必须先开坡口，从一侧焊接，需要焊接两遍。但用VPPA，5毫米直接就可以穿透，实现单面焊双面成型，而且焊缝内部质量又好，焊接变形又小。

如何才能把新的焊接技术应用到天宫一号呢？张铁民开始反复试验，为了尝试不同温湿度、不同角度的焊接效果，他焊接过的样片几乎堆积如山。不止一次，他在试验件前不间断地焊接4个小时以上，持续的站立，高专注度的操作，使得他在放下焊枪的一刹那，整个人都快虚脱了。

苦心人，天不负，前前后后花了半年时间，他终于摸清了国产新设备的“脾性”，突破了VPPA技术工程化应用的瓶颈，总结出了一整套焊接操作方法和技巧，并编写成《VPPA焊接操作手册》。

如今，这个小册子作为作业指导书，成了所有焊接工人学习、操作VPPA设备的必备工具书。以天宫一号为起点，VPPA技术在天宫目标飞行器、天舟货运飞船、空间站天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱等航天器上相继得到应用。

不仅是VPPA技术，在529厂工作将近20年，张铁民牵头带领团队攻克加工难题20余项，通过种种技术创新，为航天重大工程任务的顺利完成提供了有力支撑。

4.“航天器焊接，后继有人”

张铁民最喜欢一线，用他的话说，“拿起焊枪，心里就踏实。”只是，年过五十的身体已经不允许他手持焊枪一站数小时。如今，除了在技术难题上“啃硬骨头”，张铁民的大部分精力都花在了年轻人身上，带团队，教徒弟，辅导比赛。

“张铁民的技术水平没得说，更重要的是他引领了一个团队，他毫无保留地传授经验，不管是他的徒弟，还是其他年轻人。”529厂焊接成形制造中心领导这样评价他。

采访时，很多人都说张大师的焊枪有魔法，再难的活儿到他手里也能变简单，对此，张铁民只是赧然一笑：“真没什么秘诀，就是多练多积累。”聊起带徒弟的诀窍，他的回答还是“没什么”，就是“有问必答”。他唯一强调的是责任心，“载人航天，人命关天”，千万不能不懂装懂，要对自己负责，更要对别人负责。

聊自己惜字如金，但夸起徒弟，张铁民的话明显多了起来，溢美之词毫不吝啬。最近，他最年轻的徒弟郑一俊刚刚拿了奖，“第二届全国职业技能大赛机器人赛项北京市选拔赛的第一名，下半年就要代表北京参加全国大赛，全北京的机器人焊接技术项目就他一个代表，才22岁。”

自己带的徒弟拿奖，对张铁民而言并不新鲜，每一次，他都比徒弟还开心。而在徒弟们眼中，张铁民是一个铁一般的汉子，铁汉也有细心和温情的一面。他辅导过的一个徒弟始终记得一件事，有一次比赛前一晚，他的状态不好，“这种状态，别说第一名，估计前三都拿不到。”夜里十点，年轻的小伙子仍然百思不得其解，开始陷入自我怀疑。这时，一直在旁边的师傅坚定地告诉他：“你技术上没问题，只是心态太紧张了。休息半个小时，什么都别做，好好回想一下以前训练最好时候的感觉。”在师傅的建议下，小伙子慢慢放空自己。果然，正式比赛时，他满血复活，状态极佳，一举夺魁。

现在，“张铁民技能大师工作室”已经走出了2名全国技术能手、1名全国青年技术能手、3名航天技能大奖获奖人……提到这些，张铁民倍感欣慰：“航天器焊接，后继有人。”