居里夫婦志趣相投、獻身科研的故事為人熟知，他們因放射性研究共同獲得諾貝爾獎，更是科學界的一段佳話。而在華中科技大學也有這么一對夫妻教授，他們18年來從事著同樣的研究——鑄鍛銑一體化3D金屬打印，并成功制造出世界首批3D打印鍛件，昨日在漢召開該成果發布會。

據了解，這一技術改變了長期以來由西方引領的“鑄鍛銑分離”的傳統制造歷史，獲20多項中國和國際發明專利。該成果目前已用于制造我國新型戰機掛件、高鐵轍叉等多項支柱產業領域及大型先進尖端武器裝備領域。

有趣的“包餃子”理論

60歲的張海鷗教授來自華中科技大學機械學院，53歲的王桂蘭教授來自該校材料學院。昨日，記者獲準探訪兩位教授的實驗基地，看到了這項融合了3D打印、半固態鍛造、機器人3項技術的最新成果，并了解了他們科研背后的故事。

進入實驗基地，一臺長4米、高和寬均為2米的“鐵疙瘩”映入眼簾，它可是世界上首次成功打印出具有鍛件性能的高端金屬零件。在填充金屬絲材后，打印針頭來回移動，材料從3D打印針頭中被擠出來，物料在過程中被一層一層疊加成型，同時進行高溫熱處理，軋輥沿著熔積方向對熔積層進行鍛造，最后銑削成型。“傳統工藝鑄造、鍛造、銑削是分離進行的，但在這臺機器上實現了一體化。”張海鷗教授解釋說，如果把制作一個精密復雜零部件想成包餃子,那么就需要和面、搟皮、配餡等環節,如果其中一個環節不到位,下鍋后可能就露餡,現在這些工序合在一起，皮餡結合緊致，就不會露餡。“露餡的餃子還能吃，但零件‘露餡’就會疏松，只能報廢。”

更難能可貴的是，這種技術以高效廉價的電弧為熱源，以低成本的金屬絲材為原料，材料利用率為80％以上，傳統工藝的材料利用率僅為5%。且無需大型鑄鍛銑設備和模具，通過計算機直接控制鑄鍛銑路徑，大大降低了設備投資和運行成本。

夫妻“吵架”吵出高科技

記者了解到，這項技術帶來兩個歷史性重大突破：一是將改變長期以來由西方引領世界的“鑄鍛銑分離”的傳統制造歷史，二是在世界上首次鑄鍛銑一體化3D打印出高性能鍛件，有望開啟人類在一臺設備上綠色制造高端金屬鍛件的新的歷史。

但不為人知的是，這項技術居然是這對教授夫婦“吵架”吵出來的。王桂蘭教授說，2008年，張海鷗首次向她提出“鑄鍛銑一體化”構想，她認為這是異想天開，兩人還吵了一架。張海鷗教授笑著說：“這不怪她，誰叫鑄、鍛、銑分離技術存在了上千年，要改變談何容易？”不過吵歸吵，張海鷗的設想打開了王桂蘭的思路，她最后還是帶著10多個學生進行實驗，“當時想著要是行不通，也至少可以讓他死心。”王桂蘭說。

研發過程失敗了很多次，他們也吵了很多次。“每次失敗他都會挨我一頓抨擊。”王桂蘭笑著說，“但我又會不自覺按他的思路繼續試，錯了就繼續吵，吵完再接著干。”夫婦倆夜以繼日地進行研發，全身心地投入到實驗中，18年來幾乎天天吃食堂，家里廚房一年用不了幾次。2010年，西飛大型飛機蒙皮熱壓成形模具的誕生，驗證了“鑄鍛銑三合一”的可行性，實現了首超西方的微型邊鑄邊鍛的顛覆性原始創新，成功實現鑄鍛銑一體化。