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1 以工匠之心坚守科研初心,为中华之崛起而创业

——记重庆大学 2018 级学生周言

企业(团队)名称: 重庆焊堡王科技有限公司

成立(创业)时间: 2017 年 11 月

业务范围: 电磁脉冲焊接设备设计研发、电磁脉冲制造技术开发、电磁脉冲制造加工及技术咨询

创始人基本情况: 周言,重庆大学电气工程专业(博士)

主要荣誉

2019 年获全国高校人工智能创新大赛一等奖

2019 年获第十六届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖

2018 年获第四届中国“互联网+”大学生创新创业大赛银奖

2018年获“创青春”浙大双创杯全国大学生创业大赛第十一届“挑战杯”大学生创业计划竞赛银奖

2017 年获重庆市第六届大学生创新创业大赛特等奖

2017 年获第十届中英创业计划大赛总决赛铜奖

重要媒体采访、报道

2018年 11月 21日,中国青年报报道《做深做透做极致,才有你的位置》

2018 年 11 月 6 日,人民网报道《重庆大学获“创青春”全国大学生创业大赛“优胜杯”》

2018 年 11 月 5 日,中国青年报报道《学生创客:学而优则“创”》

2018 年 1 月 19 日,重庆日报报道《凭借可对不同金属进行焊接 重庆大学一团队获特等奖》

创业历程

在一次偶然的机会中,“焊武帝”团队接到一个需要将两种不同金属焊接到一起的项目,因此他们接触到电磁脉冲焊接。“焊武帝”团队的负责人周言在查阅文献的过程中,发现这一先进技术应用前景十分广阔。在欧美发达国家,该技术已经应用到飞机制造、汽车生产以及核燃料棒封装等领域。而由于我国对该技术的研究起步较晚、发展缓慢,目前还没有成熟的、自主研发的电磁脉冲焊接设备,还属于蓝海市场。最重要的是,国外对我国实施禁售禁运高功率电磁脉冲焊接设备的政策,这深深地触动了周言和他的团队伙伴的心。

“为什么要搞科研?就是希望能够通过自己的努力,让国家进步,让中华民族复兴。这就是我作为一名科研工作者的初心。”周言说。“首先要摆正自己的心态,我们不是为了赚取多少利益,而是想要实现自身的社会价值,不让中国制造被外国技术卡住脖子。”同在重庆大学的自动化卓越工程师班的一名学生,也是项目的联合创始人邱玮杰如此说。他们对项目定位与发展思路很清晰,那就是与相关领域专家一起积极推动当前中国电焊机通用技术标准的更新,争取让中国的标准成为世界标准,让中国拥有这方面技术的话语权。

因此,周言立志要组建团队进行技术壁垒攻关。但是,在团队组建方面,一开始也是困难重重,后来通过比赛、培训和学校双选会,周言终于找到了一群志同道合的人,组建起了自己的团队。在技术研发方面,电磁脉冲焊接技术涉及高电压、大电流,两者都会产生安全隐患,因此在研发过程中遇到的困难、挑战以及失败非常多。有一次,绝缘强度设计得太过理想,而实际实验中由于工艺、材料方面的原因,绝缘强度达不到设计要求,裕度设计也没有留足,在给储能电容充电的过程中,放电开关和连接套筒之间发生了空气间隙击穿放电,10 多千伏的电压将空气瞬间击穿造成短路,释放出巨响,整个实验大楼都听得到。突然的巨响,让周言和他的团队紧张不已,也给实验楼里其他做实验的老师和同学们带来了不安,还被实验楼的管理老师批评了。还有一次故障也让周言记忆犹新,当储能电容充电达到 18 千伏后,连续施加了多次放电控制信号也仍然放不了电。此时电容上的能量巨大,一时半会儿又找不到问题和解决办法,只能拿着接地棒去放电,接地棒上绑着的湿树枝当场燃了起来,出现了明火,看得他们心惊胆战,接着又是一次紧张地灭火。

就这样,周言和他的团队经过 3800 余次实验,在导师的指导下,攻克了“低阻抗同轴电缆技术”“瞬时感应电流测量技术”“多物理场耦合全动态仿真技术”等多个关键技术,得到具有完全自主知识产权的电磁脉冲焊接技术及成套设备,实现了铜—铝合金、铝合金—镁合金、铝合金—钛合金等异种金属的焊接。

焊接是工业的裁缝,是国家工业的重要技术手段之一。传统的电焊总是浓烟弥漫、火花飞溅,而这项电磁脉冲焊接技术环保高效、安全可靠,规避了普通焊接技术的弊端,并且解决了异种金属焊接这一难题。“焊武帝”团队所使用的电磁脉冲焊接技术,在焊接过程中不会产生有毒气体,更加绿色环保,且自动高效,可在 100 微秒左右完成一次焊接,并能突破异种金属间物理性质和化学性质的限制,实现紧密结合。基于此,为推动这一技术迈向生产实际,促进该技术在我国制造业中的发展,同时针对工程一线不断完善该技术,“焊武帝”团队又想到了以创新带动创业,把设备投入市场,同时在实际工程中发现问题,促进技术革新。

于是,“焊武帝”团队与国家电网公司以项目合作的方式,将电磁脉冲焊接技术应用到了电力行业的基建当中,并且在北京的结题会议上受到多位一线工程师的好评。在一次创新创业大赛的总决赛上,“焊武帝”团队的项目得到了资深专家黄子华的高度评价,并收到其赠送的对联“焊钢焊铁焊世界,接天接地接九州”。“焊武帝”团队积极走访了重庆市的相关企业,包括长安汽车、长安福特等,这些企业都对他们的技术产生了浓厚的兴趣。但由于这一技术在国内发展滞后,且此技术的生产线与现有生产线不兼容等问题,其在推广应用上还任重道远。

创业感悟

我们团队在创业过程中收获颇丰。一是丰富了自身的知识体系,学习了经济、财务、工商管理等方面的知识,提升了团队及个人的综合能力。二是深刻认识到技术革新是经济社会发展的巨大引擎,创业需要有核心技术、技术壁垒和市场。因此要沉下心来,扎实做好技术,同时也要积极拓展市场,让更多企业认可我们的产品。三是创业不是轻轻松松就可以完成的事情,创业团队需要有恒心、有毅力,面对失败、挫折要迎难而上,不畏艰险。四是要树立远大理想,勇于担当,瞄准国外“卡脖子”的技术创新创业,我们的创新创业是为了社会发展而服务的,更是为了实现中华民族伟大复兴的中国梦而服务的。

导师点评

大学生创业所处的环境和接触的资源相对社会人士有诸多差异,因此创业项目的来源也是相对独立和有限的。根据近年来的数据统计表明,90%以上的大学生创业项目来源于与大学生学习、生活相关的各个方面。其中高校科技成果转化是大学生创业独具优势的创业模式,项目发展潜力大、落地成功率高,近年来尤其受到资本市场的持续关注和青睐。这类项目的特点是以教学加科研为背景,优势在于依托了高校师生的科技成果、发明专利、科研立项,结合未来产品或者服务的应用场景,打通“产、学、研、用”的关键通道,实现价值、效率的大幅度提升。重庆大学“焊武帝”团队的项目正是一群“本硕博”在校大学生为核心团队,成功地成为高校专家与市场资本之间沟通和执行的桥梁,为实验室的新技术找准了产品方向,并经过工程化、产业化后,将高校科研成果成功转化为产品,进而落地走向市场。

此外,“焊武帝”团队的项目主要方向是利用电磁脉冲技术实现异种金属的焊接,这涉及机械学、材料学、电子学等多学科交叉,这正是我国新工科未来建设的主要方向,也是未来新型材料的发展方向,同时也是未来创新型科技人才的培养方向。在第三届中国“互联网+”大学生创新创业大赛中,也有一个与之类似的项目:西安交通大学的大学生创业项目——“陶金之恋——陶瓷金属钎焊技术领跑者”。该项目依托学校材料学院表面工程研究中心与焊接研究所基于陶瓷表面金属化及焊接方面的系列科研成果,结合西安交通大学电气学院可靠性与寿命评估实验室关于在线监测方面的技术积累,在电动汽车用直流接触器封焊领域、真空开关灭弧室封焊领域、功率器件热沉封装领域进行科技成果转化,突破了国外技术封锁,提升了国产陶瓷—金属封装类产品的焊接质量,延长了产品使用寿命,提升了国际竞争力,从而一举获得了全国比赛的金奖。

因此多学科交叉的新工科创业项目在高校创业项目中具有极高技术含量和重要意义,这也是国家新工科建设的导向使然。为主动应对新一轮科技革命和产业变革,加快培养新兴领域工程科技人才,改造升级传统工科专业,主动布局未来战略必争领域人才培养,教育部成立了“全国新工科教育创新中心”,探索形成中国特色、世界水平的新工科教育体系,打造世界工程创新中心和人才高地。重庆大学“焊武帝”团队的成员就是来自多个学科专业,通过跨学科项目平台,推进跨学科合作学习,让不同专业师生思维碰撞,创新开展跨学科、跨专业联合毕业设计,培养了解决复杂工程问题的新工科人才。

从技术方面而言,“焊武帝”团队为了研制出高品质的电磁脉冲焊接装置,从第 1 代工程样机到第 2 代、第 3 代,团队历时 4 年,相继攻克了多个关键技术:首次提出了基于EMIH技术的EMHW技术,率先应用了低阻抗—全同轴结构连接的方式;首次研发了先进的ns级同步触发系统,率先实现了将该种技术应用在变电站接地网焊接;首次研制了基于双D-L系统的电流传感器,率先构建了电磁脉冲焊接全动态过程仿真模型,从而实现焊接过程中不会产生脆性间化物。

异种金属的电磁脉冲焊接技术可以拓展的工业领域非常广泛,上到航空航天,下到家电制造,可以大大降低生产成本。比如电磁脉冲焊接的电缆接头,接触电阻降低 27%,每小时每个接头损耗减少三度电,冷凝管采用铜铝结构替代全铜材料后,成本能从 100 元降到50 元。此前这种尖端技术,一直被国外封锁,让中国制造被外国技术卡住脖子,而“焊武帝”团队所研究的 6 项技术成果推动了当前中国电焊机通用技术标准的更新,不仅打破了国际封锁,而且一举超越,处于世界领先地位,让中国拥有了这方面技术的话语权。

综上,重庆大学“焊武帝”团队项目不仅是高校科技成果转化的典型项目,也是多学科交叉联合培养新工科人才的典型代表,更有打破国际封锁的行业技术成果,对于其他同类大学生创业项目来说具有极高的参考价值。

点评导师:万学创世教育科技有限公司CEO兼总裁 曾劲 wHVsPSeu7gP6byFuK0z85l9NYRSeuGE5e9CXKpIGg7vTQ5iFtEYwwiOCq1n7B357

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