李鹤林生在汉山下，长在汉水旁。少年时家庭的变故使他一度失去读书的机会，在母亲的博大胸怀与无私付出和支持下，他重新跨入校门，依靠国家资助得以完成学业。特殊的成长经历，自幼艰苦环境的磨炼，铸就了他坚韧不拔的精神、踏实严谨的作风。他一生潜心石油机械用钢和石油管工程领域的钻研，开拓创新，取得了多项具有世界先进水平的研究成果，为我国石油工业的发展做出了重要贡献。

　　

　　艰难时世的痛苦历练

　　

　　1937年7月5日，李鹤林出生于陕西省汉中市南郑县协税镇三官庙村一个普通农民家庭。

　　

　　在他12岁时，父亲突然离家出走，杳无音讯。家里的顶梁柱没有了，田地谁来耕种？弱母幼弟，生计何以支撑？作为长子的李鹤林，看着贫病交加的母亲和四个年幼的弟弟，他别无选择地辍学了。每天天刚蒙蒙亮，他便随着母亲下田干活，锄地、插秧、车水……那时，山乡人烧水做饭所用的柴草，要靠农闲时节，上山砍柴背回来。所以，每隔一段时间，李鹤林便拿起柴刀、绳索，走向10里外的汉山，钻进密林，砍柴割草。手上磨出了血泡，衣衫被挂成一绺一绺，沉重的柴捆压得他弓着腰。10里山路，不啻漫漫长途。回到家中，，汗流浃背，肩膀红肿，怕母亲伤心，他强忍着不叫一声疼，不说一声累。但是，母亲从儿子的眼神里，看到了不屈和坚韧，看到了忍耐和顽强。

　　

　　田里的劳作，山中的苦行，慢慢地让少年变得强壮、笃诚、坚定，已能扛得起生活的重担，承受得起命运的煎熬。他依稀觉得，自己的世界在河的那头，在山的外面。

　　

　　辍学一年半之后，他考上了汉中专署教育局举办的小学教师短训班。少见的老成持重和淳朴正直，使他脱颖而出，被抽调到小学教师队伍整顿工作小组，对全市的小学教风、作风进行巡查。整顿工作结束后，教育局征求他的意见：愿意工作，就分配去当小学教师；还想读书，直接保送上高中。

　　

　　直接进高中学习，是他梦寐以求的事，可贫寒的家境，又迫切需要他参加工作来补贴家用。回到家中，母亲听完他的讲述，毫不迟疑地说：“去吧，孩子。读书要紧，家里的事有我撑着。”

　　

　　那年，李鹤林16岁，只读过初中一学期的他直接跨进汉中第二中学高一年级。这个名副其实的“三级跳”也给李鹤林带来了严峻的考验和挑战。刚上高一那阵，他几乎没有课余时间，也没有星期天，抓紧每一分钟可以利用的时间恶补功课。白天上课认真记好笔记，晚上回到宿舍，再一本一本研习初中课本，有不懂的问题，及时请教老师和关系要好的同学。渐渐地，他的功课赶上来了，成绩也上去了。1959年9月底，已是西安交大三年级学生的李鹤林收到了高中母校班主任李明学老师的一封信：“……你虽然毕业离校好多年了，但你给母校留下的模范事迹，仍是那么的深刻而鲜明。例如，教育学生认真读书、勤学苦练时，就举出你在高一学习仍是一般，初中有些课程没学过，但由于你的自觉钻研，踏实学习，毕业时5分（当时实行1—5分评分制，5分是最高分）的占8/9。我们要求班干部以学习为主，学习工作两不误，仍拿你当生活委员的事例教育他们。”

　　

　　1956年夏天，李鹤林以高中毕业考试第一名的成绩毕业，学校和老师对他自然都寄予厚望，他也更希望进入一所名牌大学。但在沉重的家庭负担面前，他犹豫了。按当时的政策，国家对高中毕业生是安排就业的。如果工作，就能给家里三个尚未成年的弟弟以经济扶持。放弃上大学的机会，实在于心不甘！这时，母亲用伟大的牺牲精神成全了他，用坚强的性格鼓励和支持了志存高远的儿子。

　　

　　填报高考志愿时，适逢上海交通大学内迁西安，而当时交大和清华齐名，考虑到西安离家近，方便照顾，李鹤林第一志愿报西安交通大学机械系并被录取。

　　

　　上大二时，在全民大炼钢铁的运动中，交大成立了冶金系，李鹤林被调整到有色金属专业。后来，配合“大跃进”，又被调整到金相专业。那一代人，祖国需要永远是第一位的。“我决心把自己的一生贡献给祖国的金属材料事业”，就是李鹤林的心声。

　　

　　1960年11月9日，李鹤林一行到达兰州石油化工机器厂实习，将在这里进行毕业论文的大量实验。兰州石油化工机器厂是“一五”期间苏联援建的156项重点工程中的一项，是我国石油和石化机械制造系统的龙头企业。李鹤林的毕业论文，被国内外尖端项目企业列为工作重点和技术关键的研究课题。带队的黄志明老师看到设计钻头的技术人员是留苏生，讲解的有些问题与西安交大的科研成果非常吻合，十分兴奋地对大家说：“这次实习大有可为！大有可为！”按计划，第一阶段，小组分兵攻克固体渗碳和膏剂渗碳，这是延长钻头寿命的手段；第二阶段，通力攻克材料应用；第三阶段，全面推翻苏联的技术指标、材料和工艺规程，建立属于我们自己的一套体系。李鹤林的论文题目是“石油钻井钻头材料及热处理工艺研究——兼论渗碳钢的强度问题”。

　　

　　计划很大胆，目标很超前，前景非常鼓舞人心！

　　

　　面对一次次失败的实验，李鹤林专门制定了兰州实习期间的“红专奋斗10条纲要”，对自己提出了几乎严苛的要求：每月读与课题有关的书籍4本以上，一个月后借助字典熟读俄文参考书等等。正是在这段“饥寒交迫”的岁月，把他的命运和石油机械材料及石油管工程紧紧联系在一起。

　　

　　毕业论文一鸣惊人

　　

　　李鹤林的毕业论文《石油钻井钻头材料热处理工艺研究——兼论渗碳钢的强度问题》现实价值大，应用范围广，科研数据多，成为第一机械工业部兰州石油机械研究所、兰州石油化工机器厂与西安交通大学一项科研合作项目的组成部分。

　　

　　当时，他已经敏锐地认识到：“现实迫不及待地要求金属材料工作者千方百计地寻求符合我国资源情况，又能大大提高钻头使用寿命的中国式的钻头材料。”并对苏联规定的钻头强韧性指标和渗碳钢含量提出质疑。一个23岁大打学生，对国外，特别是苏联权威提出挑战，他的勇气和胆识，可见一斑。

　　

　　“正是由于石油钻头的实际服役条件与多次冲击实验相当近似，在制定石油钻头材料的机械性能指标时，应把小能量多次冲击实验结果作为一个重要的依据，而苏联指标不可能使材料的潜力充分发挥出来。”在对外国权威提出质疑之后，他提出了延长钻头使用寿命的新材料和新工艺，在实验上，先解决渗碳工艺问题，再将代用材料做不同处理，通过全面分析苏联规定的工艺规范和性能指标，建立一套新的、适合我国情况的实验方法和性能指标。以此为依据，寻求新的钻头材料和相应的热处理工艺。经过多次试样准备、实验结果分析，得出了具有科学依据的结论：“30XTC（30铬锰硅）渗碳200℃回火处理后，其主要力学性能已经达到或接近苏联对20XH3A（20镍铬3高）的要求，并且优于一直使用的钢材，可以作为钻头材料的代用品。对渗碳钢来说，提高心部碳含量，对提高渗碳钢的强度有积极的作用。”

　　

　　这篇极有见地的论文，确保了他毕业后被分配到位于宝鸡的石油工业部钻采机械研究所，这在当年被认为是“最好”的去向。他的石油科技生涯，他的石油用钢情结，以及后来在石油用钢和石油管工程方面的科研成果，都和这篇论文有关。

　　

　　还有一个“最好”，就是他还遇到了一生信任他、支持他、既是良师又是益友的好领导李天相和曾慎达。这两位共和国现代化石油装备制造业的奠基人和开拓者，后来分别担任石油工业部副部长和陕西省委副书记。李鹤林被分到设计二室，刚开始，还曾经“腹诽”过主任曾慎达：“我在画图过程中，发现许多很重要的石油机械零件，在材料选择上存在问题，零件的技术要求也有错误或不妥当的地方。我曾试图说服曾主任要重视石油机械的材料设计和石油用钢研究，但几次谈话都是不欢而散。看起来，曾主任是一个很有性格、很固执的人。但我也慢慢了解到，一旦你说服了他，或者他理解了你，就会全力支持在所不辞。我必须说服他！”

　　

　　很快，机会来了。石油工业部供应制造局工厂管理处的主任工程师赵宗仁来宝鸡出差，从那篇毕业论文了解到李鹤林是学金属材料的，而且很有想法，就把“抽油秆闪光对焊与焊后热处理工艺研究”的课题交给了他。李鹤林只用了一个月就完成了任务，成果用于宝鸡石油机械厂，保障了闪光对焊抽油秆的产品质量，由此改变了曾慎达的看法。

　　

　　李鹤林做梦都没想到，他的毕业论文对他的事业竟然还会有这么大的帮助——1963年5月初，由上海东风机器厂承担的援助阿尔巴尼亚的B型吊钳等石油机械产品，在出厂负荷试验时出现了关键零部件断裂等严重质量问题。石油工业部责成宝鸡钻采机械研究所调查处理，5人工作组中，李鹤林是最年轻的一个。找到原因后其他4人返回宝鸡，李鹤林作为金属材料及热处理的专业人员被留了下来。初出茅庐就独当一面，6个月后，圆满完成任务：B型吊钳出厂负荷试验合格率由30%上升到100%。初露头角，引人注目。

　　

　　1966年1月5日—12日，国家经济委员会和冶金工业部召开普通低合金钢与合金钢生产使用革命会议，李鹤林被指派代表石油部参加了由25个行业、700多人出席的会议，并奉命起草《石油工业钢铁革命规划》，参与筹备“石油工业部钢铁革命会议”。1966年3月，石油工业部钢铁革命会议在北京召开，李鹤林除了宣讲《石油工业钢铁革命规划》外，还专门做了题为“机械设计中选择钢材的一些问题”的特邀报告。在谈到存在问题时，他直言不讳地指出：我国石油机械一般比较笨重而寿命不长，性能不高，与先进国家还有很大差距。主要原因之一，是石油机械设计人员对选择材料重视不够，在设计机件时，不大考虑或很少考虑正确选用材料以及如何发挥材料的强度潜力问题。具体表现在设计时不注意钢的力学性能界面变化的规律，对钢的强韧性随热处理状态不同而变化的规律注意不够，确定图纸上的技术要求时，不能针对零件的实际服役条件选择出最合理的组织状态。

　　

　　石油工业部“钢铁发言人”的时间虽然短暂，但却对李鹤林后来的事业产生了决定性的影响。

　　

　　“铁人”催生三大发明

　　

　　这里有一个插曲：“铁人”王进喜直接催生了李鹤林享誉全国的三大发明。

　　

　　1966年2月，正在紧张编写《石油机械用钢手册》的李鹤林被告知：“‘王铁人’来北京啦，你去听听他对试验新钢种、改进石油机械的意见吧！”

　　

　　要知道，“王铁人”可是中共中央组织部命名的“建国以来在群众中享有崇高威望的共产党员优秀代表”，中国最著名的钻井大队长。两个人的历史性握手，推动了共和国石油钻井工具的重大革新，也成就了一个年轻人的抱负和事业。

　　

　　在3个小时的交谈中，李鹤林详细地介绍了《石油机械钢铁革命规划》，王进喜听了非常高兴，认为这正是广大石油工人所期盼的。他特别强调要把吊环、吊卡的重量降下来，吊钳应该安全可靠。

　　

　　李鹤林与“铁人”讨论的“三吊”，吊环用于钻井过程中起下钻、接单根和油井打捞，与吊卡配合使用，承受几十吨至几百吨的重量。吊钳是用于拧紧或松开钻杆接头、套管接箍螺纹的工具。临别时，“铁人”又一次紧紧握住李鹤林的手动情地嘱托道：“李技术员，石油机械产品必须大幅度减轻重量，现在我们用的‘三吊’还是外国货，一个个肥头大耳，钻井工人凭体力进行操作和搬动，那吊卡少说也有上百千克重，30多岁就干不动了。希望你们怀着对钻井工人深厚的感情，赶紧造出我们自己的东西，把那些傻大笨粗的洋玩意儿赶下我们的钻台！”

　　

　　“铁人”的话重重地敲打在李鹤林的心上，这些话不是代表王进喜一个人，而是成千上万名钻井工人的共同心愿。正是这种使命感激励着李鹤林尽快回到宝鸡生产科研第一线。在取得李天相和赵宗仁的同意后，他满腔热情地投身于轻型“三吊”的研制。

　　

　　从1966年3月开始，李鹤林在恩师周惠久（1980年当选中国科学院学部委员）的指导下，他从钢材库里选取不含20硅锰矾硼的圆钢，通过锻造、淬火和低温回火，负荷50吨的第一代轻型吊环很快研制出来了。测试的结果完全合乎预期的效果：实物心部抗拉强度、屈服强度和冲击韧性等几项关键指标远远优于苏联和美国，但吊环单根重量只有16千克，而美式吊环27千克，苏式吊环52千克。当数千里之外的王进喜收到李鹤林寄发的两副50吨轻型吊环后，不禁高兴地笑出声来！原来同样型号的吊环要两个人抬，现在，王进喜一只手就很轻松地拎起来了。

　　

　　第一代吊环仅限于王进喜所在的1205钻井队打探井、浅井所用，而新疆、四川等油田打中深井的钻机，需要匹配负荷150吨、250吨的大吨位轻型吊环。

　　

　　1966年底，第二代轻型吊环的研制工作正式启动。

　　

　　难度明显增大，征程更加坎坷，在试制过程中甚至发生了几次危险。

　　

　　经过多方查询，李鹤林获悉北京钢铁研究总院开发了一款新钢种，可以满足大吨位吊环的技术要求。货发到宝鸡后，李鹤林加班加点，连夜奋战，很快就用这种不含铬、镍的低合金超高强度钢研制出150吨吊环。进入现场试验后，几千名职工黑压压地坐在一起，热切地等待。大红喜报已经写好，锣鼓家什放在旁边，万事俱备，只等结果。

　　

　　150吨吊环的单根额定负荷是75吨，试验负荷为112.5吨。随着压力的增大，拉力机的指针徐徐向前移动：50吨、60吨、70吨……当指到72吨时，“嘣”地一声，吊环断了，一节钢棒像出膛的子弹，紧贴李鹤林的头皮呼啸而过。真险啊！哪怕再偏一分一毫，恐怕李鹤林自己都不知道他如今在哪儿了。

　　

　　在总结失败的原因时，经反复测定，还是试验钢材的碳含量过高，决定由北京钢铁总院再炼一炉40SIMN2MOVA。结果，炼出后，还是不理想。

　　

　　已经担任厂长的曾慎达批准了李鹤林自力更生的方案。接下来是紧张而有序地配料、投料、出炉、浇注、化验、记录，李鹤林终于捕捉到最科学的数据：当碳含量降到0.25%及更低时，可以得到良好的综合力学性能。在湖北大冶钢厂的配合下，李鹤林研制的多种型号吊环比苏联同类型的重量减了一半还多，负荷150吨的吊环，每副自重98千克，而苏式的则为296千克。

　　

　　1969年年底，在北京召开的石油工业工作会议上，王进喜听到宝鸡石油机械厂汇报大吨位轻型吊环已经试制成功，站起来大声幽默地说：“我过去和许多戴眼镜的同志说过，请他们做出像眼镜一样（比喻单臂吊环的形状）的吊环，多少年没见做出来，你们不声不响地试验成功了，真是太好了！太好了！”

　　

　　1970年11月15日，47岁的“铁人”王进喜因积劳成疾，在北京逝世。临终前在玉门听说宝鸡石油机械厂有人来，还十分关心吊环和吊卡的试制工作：“我等待着你们的好消息，全国钻井工人等待着你们的好消息！”

　　

　　“铁人”临终的又一次嘱托，激励李鹤林百尺竿头，更进一步！

　　

　　在后来的科研实践中，李鹤林通过设计上加强吊环的环部（特别是小环部），降低危险截面应力水平；选用综合力学性能更加优良的钢材制造单臂吊环；改进锻造工艺，提高锻造表面质量以及加强原材料和成品出厂检验，终于在艰苦奋战的第12个年头，使第三代吊环趋于完美。

　　

　　1978年3月，李鹤林光荣出席了全国科学大会，由他主持及参与的“轻型三吊”和另外3项成果全部获得全国科学大会成果奖。

　　

　　再后来，一个偶然的机会，李鹤林得到了这样一组数据：全国每年发生的钻杆刺穿、断裂事故多达千起。按国际钻井承包商协会的统计，钻杆一次失效事故平均损失是10.6万美元；一年1000次事故，损失至少1亿美元！

　　

　　李鹤林带领课题组通过对200多起钻杆事故的分析研究，发现问题在于“内加厚过渡区部位形成了刺穿孔洞，从而造成应力集中和腐蚀集中引发的疲劳和腐蚀疲劳裂纹所致。”在此基础上首次提出刺穿孔洞的形成机理以及产生和变化规律，建立了“先破后立”的准则，首创钻杆内加厚区的双圆弧曲线结构，优化了几何形状和尺寸，澄清了国内外在钻杆失效领域的一系列疑点。

　　

　　1987年6月，在20多个国家的600多名石油界顶级专家学者云集美国新奥尔良的第64届API（国际顶尖的制定石油工业设备、材料规范和标准的机构）年会上，李鹤林以题为“钻杆失效分析及内加厚过渡区结构对钻杆使用寿命的影响”的论文，一举敲开了API的大门。50岁的李鹤林，打破了60多年来我国在这一领域的空白，被国际学术界誉为“钻杆技术的突破” “在国际上领先”。美国石油学会立即采纳了这一成果，用以修订API标准。API和国际钻井承包商协会专门成立了钻杆加厚联合工作组，并破例邀请中国为成员国。

　　

　　1987年，这项成果荣获石油工业部科技进步一等奖；1988年，又获国家科技进步二等奖。

　　

　　1988年，李鹤林被选拔为国家级有突出贡献的中青年专家。

　　

　　此后，由他领衔主持的九大课题全面提升了我国钻杆的技术水平，强化了中国在API的话语权，为我国油井管国产化做出了突出贡献。

　　

　　在他50多年的科研实践中，1次荣获国家科技进步一等奖，3次荣获国家科技进步二等奖，2次荣获国家科技进步三等奖，4次荣获全国科学大会奖，9次荣获中石油科技进步一、二、三等奖，7次荣获陕西省科技进步一、二、三等奖，先后11次被评为全国先进科技工作者、石油部先进工作者、陕西省先进科技工作者等光荣称号。

　　

　　1997年11月，李鹤林当选中国工程院院士。

　　

　　文/王遂社  黄 明