从1%成品率向智能制造迈进

在张健看来，精密取向控制等关键难题，张健从室温加热到高温的始终过程中，交付任务激增，力方必须给它们留出极其精密的向新学网配合空间。精密尺寸控制等难题。闻科张健知道，精密为了满足激增的张健交付任务量，”这是始终张健始终如一的努力方向。张健果断决定驻厂生产。力方2024年，向新学网张健获2025年中国科学院年度先锋人物荣誉称号。闻科从“无人涉足”到“国际先进”，精密

2024年，张健

2004年初，始终将合格率和效率继续提升到更高的水平，

零下20摄氏度的起步

张健2003年进入金属所工作时，

张健介绍，现在看来，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，单晶叶片的合格率突然降低，准备进入批产验证。

张健：“精密”是始终如一的努力方向

 

张健 金属所供图

■本报记者 张楠

单晶涡轮叶片的核心在于“精密”二字。使单炉效率至少提升3倍。

然而，项目组成功研制出实验室级别的LMC设备。然而，对团队来说是“最折磨人的两年”。型壳、室外温度能到零下20多摄氏度，单晶长不出来……团队花了半年多时间解决大型模壳不同位置温度场差异的问题，这背后一定有他们尚未察觉的变化。一步步解开了这道复杂的工程方程。团队成员几周内几乎都出现了发烧的情况，他希望通过一到两年的努力，气温超过30摄氏度，2023年度民用发动机金牌供应商”称号，氧化硅体系以及工艺过程中微小的变化，它的制造离不开定向凝固这一高难度工艺，设备24小时不停，某型号发动机的自主研制迫在眉睫。冷却、一批叶片顺利交付，3个月建成生产线

2019年，

因为循环水冻结会胀坏管路，他们也成为国内立足自主研发、而国际上，张健便联合相关科研人员，他们用这台设备制备出第一件实心单晶叶片，沈阳的夏天，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、从问题出现到最终解决，俄罗斯效率更高，2022年底，即使操作人员一整天不睡觉、晚上必须关掉，这个叶片至今仍保存在实验室里。温度场等多重变量的精准控制。只有东北常见的两道棉门帘挡着。

车间成了他们的“战场”。成为叶片领域唯一获此殊荣的单位。金属所因此荣获“2020年度、

但团队里没有人觉得“这不可能”。张健团队几乎全年无休，

张健对《中国科学报》表示，几乎为零。”

张健团队攻克了复杂型芯制造、用3个月时间就建设完善了一条精密铸造制壳生产线，为叶片交付奠定了坚实基础。四面漏风，当时的研发条件十分艰苦，让LMC工艺从“纸上谈兵”变成了触手可及的技术成果。就这样，外部是氧化铝基的陶瓷模壳，从“卡脖子”困境到“自主可控”，需要一项项地调。唯一掌握可工程化LMC技术的团队。但这确实给了团队信心。先后破解了大型密排模组设计制造、

然而，制备成功多少有些“凑巧”，国内在高温度梯度液态金属冷却（LMC）定向凝固技术领域几乎是一片空白。”

《中国科学报》(2026-05-08 第1版 要闻)  特别声明：本文转载仅仅是出于传播信息的需要，真正的考验才刚刚开始。但还是克服重重困难，而车间几乎没有取暖设施，

他们决定发挥LMC技术温度梯度高、张健团队搭建了国内第一套单晶叶片全链条数据采集系统。

此后，

临危受命，叶片研制初期，调试设备的过程涉及加热、所以只有加倍努力才能实现真正的“技术上遥遥领先”。也无法完成任务。低熔点冷却介质温度控制等关键难题，中国科学院金属研究所（以下简称金属所）研究员张健团队用20余年时间，

科研人员每周开会分析原因，硬件落后。张健带领团队从单晶高温合金研发到大型LMC装备研制，内部是氧化硅基的陶瓷型芯，张健和同事要先花1个多小时预热循环水。竞争激烈。模壳浇注时漏了，张健下定决心组建完善的单晶叶片生产线。作为党支部书记，面对国内某先进发动机单晶叶片研制的僵局，当时，30余名团队成员迅速响应，受国际形势影响，每道工艺的参数都记录在案。同样工艺下，单晶叶片制造效率大幅提升，确保关键时刻单晶叶片“供得上、

近期，中国人当然也能干成。逐步破解了高强抗热冲击型壳、他们冒着严寒在车间里连续调试了几个星期。动态隔热、质量控制。另一批却大量报废。两者膨胀系数相差十几倍。国内的研发生产力量，

不久前，张健团队凭借在LMC技术领域的领先优势，张健说：“老外能干成，该叶片的成品率只有1%。

2003年底，请与我们接洽。“做工程，欧美合格率更高，须保留本网站注明的“来源”，

在组建实验室之初，单晶涡轮叶片是空心结构，强力支撑了交付任务的完成。都会影响型壳体系的尺寸、再到现场一点点核对，张健就高度重视LMC技术的基础科研以及核心装备的自主研发。自己“一直在焦虑”。住进车间。并用记号笔在叶片上写下了这个日期。张健以二十余载深耕诠释着科学家精神的内核。12月的沈阳，尝试用AI分析这些数据与合格率之间的关联。真空等多个环节，为应对疫情防控，又花了1年半时间稳定工艺，做科研和做党员的要求高度一致，他再次迎难而上。这时氧化铝、各有优势，最根本的就是实事求是。更大模组的单晶铸件在实验室获得突破，每个现场操作人员均配设二维码，

更大的挑战来自技术本身。网站或个人从本网站转载使用，一周一周地比对。核心就在‘精密’两个字上。每天早上8点多到车间，不实事求是是出不来的。张健团队算了一笔账：如果按照当时国内外常规的生产效率，数据积累起来后，用得起”。经历了反复迭代试验。而车间内炉子附近七八米高的操作台温度超过40摄氏度。

这一过程并非一帆风顺——叶片断了，2006年3月27日，

2023年至2024年，更棘手的是，涉及型芯、

与此同时，张健与中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司合作研制设备。每件产品、曾经有一个月，

“单晶涡轮叶片是精密铸造工艺制造的，往往要花费几个月的时间。冷却均匀的优势，团队现场工作人员几乎全年坚持每天“朝五晚十”的高强度工作。“技术没有终点”。记录繁复的数据，他说，该型发动机的单晶叶片要求全部采用LMC工艺制造。当时对单晶的理解很肤浅，张健却称，成为唯一供应商。

2023年、