校兴我荣|十年“熔”合铸利器,南阳理工学院携手汉工机械破解高性能防护涂层增材制造技术难题

作者:肖邓华    来源:党委宣传部-南工新闻网

从团队研发、工厂样品试制、实验室测试到企业中试、推广应用,南阳理工学院以解芳博士为首的科研团队与河南汉工机械再制造技术有限公司的十年协同攻关,以“高性能防护涂层增材制造技术”破解重大装备性能提升的“卡脖子”问题,在核心技术攻关、成果转化及人才培养等方面取得丰硕成果。2025年,相关成果荣获河南省科技进步奖三等奖、河南省机械工业科学技术奖一等奖,逐步形成“研发—育人—转化”良性闭环,为地方产业升级注入强劲的“高校动能”。

校企协同,十年一剑破困局

“2015年8月,我们通过南阳市科技局组织的企业调研,与汉工机械结缘。当时企业正积极申报市级工程技术研究中心,亟需提升技术型企业核心竞争力。”回忆合作初心,解芳记忆犹新。当时,科研团队以专业技术力量加入企业研究梯队,双方围绕耐磨涂层技术研发开展初期合作,3名核心成员组成的研发小组成为校企协同创新的“种子力量”。这一合作不仅助力企业成功拿下市级工程技术研究中心资质,更为后续十年的深度合作奠定坚实基础。

随着合作深入,2020年起,团队针对航空航天、能源化工、船舶海工等重大装备的关键部件(如离心泵、燃烧器等)在高温、介质侵蚀等极端工况下产生的表面高温氧化、磨损及腐蚀失效问题,开发了高温耐磨抗蚀合金涂层系列新材料,在800℃高温下兼具抗高温氧化、耐磨损、抗腐蚀等多重功能,特别是其抗高温氧化寿命相较于进口耐热钢提升了1个数量级,大幅提升了零部件的使用寿命,降低了企业生产成本。

高效协同,闭环研发促转化

技术突破背后,是一套“团队研发—企业试制—实验室测试—企业中试—市场应用”的闭环研发机制。企业提供场地、设备和需求反馈,学校团队负责研发与性能测试,双方定期组织“技术会诊会”,工程师带问题进校园,学校研发团队成员带着解决方案下车间,实现创新链与产业链的“无缝对接”。

“高校的基础研究优势与企业的工程化经验,碰撞出了1+1>2的创新火花。”河南汉工机械再制造技术有限公司负责人翟长生表示。团队开发了涂层协同熔覆增效工艺,研制出精密送粉器、高能火焰喷涂、高频感应、真空重熔、激光重熔等涂层智能增材复合制造系列装备,构建起“新材料—新工艺—新设备”三位一体的技术体系,实现了复杂表面高性能涂层的精准高效制备。目前,研发团队核心成员已扩展至12人,相关技术产品已在河南、江苏、山东、天津等4个省/直辖市12家企业实现批量化生产,成功应用于多级离心泵、超超临界机组燃烧器、冶金连铸辊等关键部件的新品强化及旧品再制造。近三年新增销售额近12亿元,新增利润超2亿元,取得了显著的经济效益。

育人赋能,青春力量崭露头角

“我们的挑战杯奖项,是在参与企业实际项目中‘磨’出来的。”学生曾庆敢感慨。他参与的《耐熔融态锌铝合金腐蚀的高熵合金涂层》项目,正是源于河南汉工机械再制造技术有限公司的生产需求。

“学生带着问题进实验室,拿着成果出校门。”在解芳看来,校企合作的深层价值在于人才培养。自2016年起,双方创新实施“双导师+项目制”育人模式,将企业真实项目转化为毕业设计课题,企业工程师与学校教师共同指导5名研究生、50余名本科生在真实项目中锤炼实践能力。其中,解芳指导曾庆敢、邓隆基、肖祥伟、夏玉显、郭雷平、杨明六名学生的参赛作品获全国第十八届“挑战杯”黑科技专项赛三等奖;学生白威武完成的《耐高温腐蚀超超临界锅炉管的研制及性能分析》、陈杰完成的《多级离心泵节流轴套耐磨涂层的制备及其摩擦学特性分析》荣获河南省优秀学士学位论文;经过项目培养锻炼的本科生全部升入研究生阶段深造。依托前期合作基础,申报的“表面强化与增材制造教学创新实践平台”获批我校首个河南省本科高校研究性教学创新实践平台,相关人才培养模式成功入选河南省研究生教育改革与质量提升工程案例项目,为高校应用型人才培养提供了实践样本。

展望未来,从单点突破到集群创新

目前,团队牵头组建了河南省增材制造航空材料工程研究中心、南阳市增材制造技术与装备重点实验室、南阳市增材制造技术与装备科技创新团队,其中河南省增材制造航空材料工程研究中心在2024年度全省评价中获“优秀”等次(全省995家参评单位仅43家获评“优秀”)。从最初的3人小组到12人核心团队,从单一耐磨涂层到多元材料体系,十年“熔”合不仅实现了技术突破与市场价值,更探索出高校服务地方、企业反哺育人的可持续发展路径。

这十年“熔”合,熔的是材料,合的是智慧,铸的是产业升级的利器。解芳表示,未来团队将继续深化校企合作,聚焦高端材料前沿,推动更多成果落地,完善“产学研用”融合育人机制,为区域经济高质量发展注入更强动力。(记者/肖邓华 校对/鲁静薇 编辑/肖邓华 审核/逯忆