两弹一星的任务从1958年开始，钱三强、姚桐斌、荣科他们分头代表国防部几个研究院来金属所下达任务。研制两弹一星时，科学院两个所的任务最重，即原子能所（后来改为与二机部双重领导）和金属所。几乎所有材料都涉及金属所，其中最重要的材料有：涡轮叶片、核材料、头部材料、火箭尾喷管等。
原子能材料主要由十室承担，张沛霖为室主任，黄毅英为书记。1960年田德诚从苏联回国后任十室副主任，承担氢弹包壳材料和卫星蒙皮材料研制。最早黄书记带人做燃料元件（工具试验堆用），那是一种将U3O8弥散在金属镁中，然后用Al合金包壳的发热元件。焊接由陈晓风负责；铀合金的压力加工，包括锻造挤压等由高子明负责；张际和来所后分担了黄毅英制备U3O8和UO2粉末的工作。
最先搞来2吨铀矿作为原料，从中提取铀。当时的方法是将铀矿磨碎，用硝酸进行溶解浸出。铀被浸出后，用氨水进行沉淀获得重铀酸铵（黄饼）。将黄饼在H2中加热进行分解还原，变成UO2；然后压坯成型，高温烧结，获得短柱状芯块。这种UO2芯块可以通过酸溶回收，反复再生使用。烧好的UO2芯块装入锆合金管（包壳管），再将两端焊死，就成为核燃料棒。将核燃料棒组装成束状（正方形）成为一组发热元件，若干元件再按一定位置组装起来成为堆芯；外面再有压力容器壳体，注入内循环水后就是核反应堆。在金属所只作到核燃料元件管为止，这是最核心的部分。
动力堆燃料元件的任务最早由张沛霖负责，张先生调到二机部后，由谭丙煜接任。当时就要调我（戴受惠）搞核燃料元件管，但我正在11室搞金属陶瓷（MoSi2基）涡轮叶片的研制工作，金属陶瓷材料的实验正在进行，所以没有去。61年，62年调了两次，直到63年我才过来，任十室副主任。我们金属陶瓷组有9个人也一起随调，只留下赵风鸣、张丙乾、郝××等人，由张名大代管。高景之当时给我和谭丙煜交代任务时，明确规定我们两人都是10室副主任，共同负责，不分先后。
1964年国家正式下达了核动力堆燃料元件的任务，要求金属研究所在很短时间（大约1年内）完成动力堆的材料试制以及中试设备，要求按年产几百公斤芯体成品的规模，设计和提供生产设备。当时，我们只有十四个人，加上二机部核燃料元件厂派来实习生总共十八人，全部的家当是：一间空房子作为实验室，里面只有一些瓶瓶罐罐（作为沉淀装置），还原与烧结的设备是一台小型管式烧结炉，以及一台用千斤顶改装的压片机（一次只能压一片）。对于面临的紧急任务，用什么压机？生产设备要多大？生产工艺又如何等各种问题我们当时均没有底，似乎一切都得从零开始。
在对各种问题从总体上进行分析与分解后，我们规划了以下的工作内容：
1、进行总体安排，并提出技术路线；
2、实验室改造；
3、中试设备的选定；设计、加工、安装和调试；
4、进行样品制备实验，确定最佳工艺条件；进行性能测试的条件准备，包括测试方法以及测试设备的设计与加工；
5、整体全线串联实验。
根据这一路线，并按最终要求完成的时间（一年）进行时间倒排计划，其中留有一个月机动时间进行补充实验，包装运输等。然后我们全体人员（包括核燃料厂来培训的人员）进行分工负责，各司其职。主要的分工为：实验室改造，设计与指挥，负责人王德华； ADU（黄饼）制备，UF6制备及迥转炉建立等，负责人张际和，蔡文化；黄饼的还原（UO2），负责人：沈健，候堃、陈云吉；UO2制粒成型，负责人：王德华、李国梁，×××；UO2烧结，负责人：丛让滋、郑焕民、邱邦道、何长清；粉末性能测试（包括松装密度、粒度，比表面积，以及气孔度等），负责人：霍苍、梁宗俊、许林水等；弹性模量及图象分析，负责人，王瑞珍（还参与粉末性能测试），前者与2室合作；热物理性能，负责人：孙亮昌（与13室合作，孙负责热膨胀仪的设计加工与测试；其余热导率，抗压强度等由13室负责）；化学分析，陈存之（化学分析室），包括UO2中的铀总量；痕量杂质分析等，要求准确测定一些严格限制的杂质，如B、C、Ag、Cd等。
实验室改造设计完成后，经审定批准，由科技办、所办公室安排总务科等负责实施；其它各项工作都采取齐头并进方式推进；每项任务既有各自负责，也要求相互主动帮助其它工序工作。为了加快研制进度，我大胆突破了制度中的一些规定。要求大家专一门并知晓全局，才能互相启迪智慧，发挥最大潜力，加速青年人才的成长。这种“突破”在后来去生产厂试制期间，也显示出它的优点。
UO2的成型是一种粉末冶金工艺。对于这项紧急任务，我们最先想到的是：它与制药厂的制粒工艺有相似之处。于是我们先到制药厂去考察，发现摇摆制粒机可用；在所内找到一台旧的叩头式（杠杆式）压机，可用它进行粉末压坯；在金属所仓库里还找到一台原用于金属轧制的立式辊式轧机，改装后可用作碾压制粒的先行设备。找到这三台设备后我们欣喜欲狂，机械方面稍作改造后，便可使用。后来又设计加工了一台简陋的有机玻璃手套箱，解决人工操作过程中UO2粉末飞扬的防护问题。
制粉及压坯问题解决后，炉子又成为当时最迫切的问题之一。不过，在设计室刘宝昌等的全力协助下，这些问题最终被逐一攻克。一般首先由我们提出方案和技术要求，设计加工由他们负责，在整个过程中随时进行讨论与交流。
ADU还原制取UO2要求采用回转炉，以保证粉末的性能指标。由于还原过程中要采用H2保护，因此要求动密封，否则炉中H2泄漏后有引起爆炸的危险；除了动密封外，设备的炉管性能要求很高，满足产量要求尺寸的炉管材料也没有找到。在此情况下，我们先设计加工一台小型回转炉，刘国钰给我们提供了一根高性能的耐热合金铸管。有了这台小型炉就可先进行试验，暴露问题后，最终完善这种生产设备的设计与制造。
为满足技术及产量要求，还原过程还必须设计加工另一台设备。通过分析与比较，最后决定采用半连续式推舟炉，这种炉子的优点是易解决动密封问题。炉管采用耐热合金板焊接成穹顶，长方形截面的管子；管子的二端有冷却水套，最后与有机玻璃手套箱相接。操作时先将装有2/3管长的物料，一次将料舟都推至炉管恒温区尽端进行加热；完成还原后，再推到另一批恒温区长度的料舟；如此直至全部料舟都推进炉管。出处由冷却水套处降温至室温，以确保UO2无氧化现象；最后开炉取出料舟。炉子设计与刘宝昌共同商量，定型后交由机加车间加工制造。
关于烧结炉，最佳方案也是连续推舟炉。但它的技术要求比还原炉高的多，因为高温温度达1600多℃，而且要有二个温度区，即低温的予烧区，和高温烧结区。炉管要好几米长，并要高致密的莫来石或氧化锆基陶瓷管，当时在国内根本找不到，更何况要在如此短时间解决这一问题。面对这一难题，我们决定采用真空感应炉烧结，这在粉冶领域是首次，并无先例可循。但对我们来说，当时它具备许多优点。首先免去了设计、加工等过程，大大缩短了研制准备时间；其次炉子的长度大大缩短，解决了当时场地不足的矛盾；第三，芯块压坯的烘干去湿、低温予烧和高温烧结不在同一空间，易于控制和调整工艺参数而不影响恒温区尺寸范围等。
由于没有市售的粉冶烧结用真空感应炉，我们选用一台冶炼用真空感应炉改装。用钼作为感应加热体；感应线圈尺寸与圈数要重新设计制作。为保证钼片在高温下不变形，以及良好的保温效果，在发热体与线圈之间放了二根同心筒形Al2O3陶瓷管。因为Al2O3陶瓷管直径特大，没有恰好的现成产品，我们设计形弧片榫状，组合成圆柱筒体。Al2O3陶瓷弧片请耐火材料车间试制，两层Al2O3陶瓷管中间填以球形Al2O3颗粒，形成隔热性能极好的保温体。上盖，下垫也是如此的保温结构形式，料舟为钼片铆成的碟形，多层叠放，中心似小筒形。它也起到感应加热的作用，这样可拉平温差，扩大恒温区，增大装载容量，提高产量。
除了烧结炉主体外，还有三个重要配套装置：（1）为防止恒温区温度波动，要求外电源电压稳定，故在电力输入炉子前并联数台稳压器；（2）氢气纯化系统；（3）氢气的储气罐。当时市场上买不到这些设备，只有土法解决。
瓶装工业氢气中含有约2%H2O，在烧结过程，H2O气化后，与高温发热体反应，使Mo表面氧化。氧化产物M0O3是挥发性的，并有促进UO2晶粒长大的作用；同时，H2O本身也促进UO2晶粒长大。UO2芯体的晶粒大小有严格规定，既不能过大也不能太小。
为了除去工业氢气中的残水，我们设计了二套纯化H2的装置，分别串联在储H2筒的入口和出口处。第一套纯化H2的装置是一种按计算长度的玻璃管弯成二组曲别针形状后，分别装入P2O5、CaO；按浓H2SO4塔，P2O5管，CaO管的顺序串联在一起，并将它们固定在支架上。工业氢气从H2气瓶出口到储H2筒之间必须通过串联的浓H2SO4塔，P2O5管，CaO管而除去其中的残余水。另一套纯化H2的装置串联在储H2系统的出口与烧结炉H2入口之间。它由二根曲形玻璃管组成，其中分别填装了CaO和分子筛颗粒，氢气从储H2筒流出，还要再除一次水才能进入炉内。H2纯化系统共作二套，1套在役时，另一套加热去H2O再生备用，在烧结过程中，要随机从炉子出气口处取样分析H2中的含O量，以确定何时更换H2纯化系统。采取这些措施后就基本解决了工业氢气中的除水问题。
当时大型的H2储氢罐也无市售可得。我们采用了一种最快最容易的办法解决，这种土法就是解放牌气轮胎内胆，将多个轮胎串联起来就是一个大型储气罐。轮胎内胆之间用真空橡皮管串联起来，并叠放固定在三角支架上。采用储H2系统是因为在烧结前，炉膛中是空气占据；从H2瓶中出来的H2流速与流量太小，难以在短时间内排出炉膛内的空气。因此必须在炉子H2入口前端设置H2储存系统，予先储存一定容量的纯化H2，以便在极短时间内放入已予抽真空的炉膛，并迅速占满其中；然后再抽真空，再充H2，再抽去H2，这种洗炉反复循环，就基本无残留O，由此使UO2烧结体的质量得以保证。
只有UF6水解沉淀生产ADU的设备是购置的定型化工设备。我们自己仅设计一个感应线圈套在容体外壁，以使UF6受热升华为气态后，引入反应器与硝酸铀酼反应生成ADU，然后洗涤过滤干燥后备用。
陆续建好设备后，工作就进入调试和分段工艺条件实验阶段，同时实际问题也开始相继浮现，一系列新难题出现了。正常的ADU本应是松散的，极易过滤洗涤，是一种流动性极好的橘红黄色粉末。但在我们开始制备的ADU是板结的淡黄色产物，机械法破碎都难以得到分散粉末。根据分析，发现F含量高，晶粒过细，且晶粒大小不均匀。判定是溶槽中溶液浓度和UF6流量控制方面出了问题，造成F量超高。我们严格控制一些条件后，就很少出现此种问题了。
在制粒成型阶段实验时，出现生坯受压端（上端）出现揭盖开裂和生坯密度不一致的现象。研究发现这是由于成型压力过大引起的。调整模具的形状，使之平滑过渡即可解决裂纹问题；生坯密度不一致，可能由粘结剂混合不均匀，和轧片工艺不合理造成。主要矛盾是后者，我们设计加工了二个限位器，分别插入轧辊缝隙二边，以保证粉末受压均匀，得到的密度均匀的颗粒；另外还增加一道筛选工序，以提高颗粒的尺寸均匀性，进一步提高了生坯密度的一致性。
在烧结实验时也出现不少过去从未发生的问题。首先，铆成的钼发热体温度上不去，丛让滋根据磁力线分布图，提出把发热体的厚度减薄，温度就上去了。后来又接连发现烧结后UO2芯体直径有成锥体状；腰鼓形；或密度偏小等。前二个问题是成型阶段引起的，主要是压机传压不均，当然最好采用等静压方法成型，生坯质量最佳，但在当时的条件不可能，我们只好采取在压模下垫一块厚的橡胶，借其受压后反弹力的作用，使生坯块上下端密度基本一致，消除锥状烧结体的现象。另外还适当增大成型压力，烧结体腰鼓状问题也解决了。
后来又出现了烧结成品中碳含量高的现象，这在技术要求是不容许的。因此必须消除这种残余碳。经过分析，我们发现UO2本不含C，这些残余C是在压坯过程中作为有机粘结剂引入，后来就采用无C粘结剂，问题便迎刃而解了。
另一个严重的问题是UO2芯块烧结后的尺寸精度。当时国外采用烧成后，采用磨削加工，以保证芯块尺寸。这种方法存在一个问题，即尺寸过大的样品密度也可能不合格。因此只有密度合格而尺寸偏大的样品，才能采用磨削方法保证尺寸公差，否则将存在很大的隐患。针对这一问题，我们后来选择不磨削的技术路线（精密烧结），后者的技术难度的确很大。我们做了大量的试验工作后，才解决了这一技术难题，使所有的工艺参数全部确定下来。
在烧结过程中还有金相微结构问题。例如大的宏观边界，边界内外晶粒度差异很大。调整合适的轧制压力，与烧结条件相应，这个问题也解决了。
承担核动力堆任务中有几十项性能测试技术，例如UO2粉末的密度、粒度、比表面（SBET）,形貌，松装密度，振实密度，流动性，氢气中残余H2O,，化学分析（U总量，Ag、B、Cd、C、F、N等杂质元素，稀土总量，杂质总量等）；UO2颗粒的密度；UO2芯体的密度、气孔率、晶粒度、尺寸；热膨胀率、热导率，还有熔点、弹性模量、拉压强度等。当时在张沛霖先生指导下，已经建立了比表面（SBET）和密度的检测技术，分析室建立了U总量，Ag、B、Cd和杂质总量的分析技术，13室建立了高温下适合金属大样品的热物理性能测试技术。除这些以外，其它测试技术都是在1965年中试任务期间建立的。我们承担核动力堆任务只有14人，性能组只能安排4人，除提供数据外，其中二人还分担建立图象分析技术，为热物理性能测试提供中温测试用的大尺寸样品，并筹备高温热物理性能测试技术，他们的难度和辛苦程度，不亚于工艺实验的同志。例如，SBET测试是要接触大量的水银；检测设备是自制的玻璃仪器，多点式的。每一个测试点都要等到压力、温度达到稳定平衡才能完成，因此要花费很长时间；另外数据计算公式特别复杂，当时只有手摇计算机，报一个数据，手都摇酸了。尽管如此，要求的大多数数据在1965年底都完成了。
这样经过一次次的攻关，最后金属所如期完成了动力堆的研制任务，到1965年底，试制样品的内部金相组织和芯块尺寸精度均达到了规定的指标。周总理曾经指示：必须作到“精心设计、精心研制、稳妥可靠、万无一失”。为了完成这次任务，所里严格执行此指示要求，再大的困难也要克服，必须按时保质完成任务。因此，一开始我们就制定了一个正确的总体计划和工艺路线，保证不出现大的反复，然后按时间倒排，任务分解落实到人，坚持执行，分析主要矛盾，集中兵力打歼灭战。若没有这种强有力的管理措施，也不可能在很短的时间完成这种高难度任务。
1965年底，金属研究所将所有的工艺条件总结成文，拟定操作规程，并将所有的试验设备进行清洗，打包运输，1966年元旦前发运到核燃料元件厂，进行动力堆的正式试生产。半个月后得知设备已运到，我们一行11人立即前往遥远的工厂。留下3人继续完成性能数据测试，主要是中温热物理性能，并设计超高温热物理性能测试设备，和陶瓷专用小样品弹性常数测试设备（我从苏联带回的方法）。
到厂后，金属所的11个人都分到各工段指导和参与全部工业生产流程。厂方为我们配了少数技术骨干分到各工段，大部分则是转业军人。UO2燃料芯体生产所用设备都是金属所研制的，只有那台半连续式推舟还原炉，由于炉腔穹顶强度不够坍塌了。为了抢时间，只好在现场设计加工了一台固定床式还原箱，置于大型马弗炉中进行还原。由于换了炉子，加上料层加厚，H2气流动性不好，废气排不完全，造成粉末重复性差。所有工艺参数，又需要重新实验，一炉一炉摸索，调整后续工序的工艺参数。
在整个过程中，初期也出现不少问题。例如ADU板结问题，颗粒密度波动，生坯掉边掉角，烧结成品中密度、尺寸波动或者晶料度不均匀等问题。但由于在金属所中试实验中都经历过了，在生产厂再次出现也就很容易解决了。当时我是技术总负责人，每天四个班，为作到“稳妥可靠、万无一失”，我必须每班必到，各工段巡视一遍，发现问题即时解决。特别是烧结段，装卸料前我必须在场。我们从驻地招待所到工厂要走30多分钟，夜里一个人也看不到，黑茫茫的，野地里的老鼠有兔子那么大，有时老鼠会突然二腿站起来，眼睛瞪的大大的，特别是遇到刮大风沙之夜，还真是怪害怕的。
当时原子能所、七院某所的邓凤翔、刘宝琴、郑斯奎为驻厂代表。发现了问题，我们总是要求在自己的工艺方面解决，从不无根据地要求使用方的驻厂代表修改参数。
我们在金属所做UO2燃料芯体时，由于任务紧，实验室改造时，没有考虑任何防护设施.简陋的有机玻璃手套箱和普通口罩根本不能防止UO2粉尘吸入人体，当时也不知有什么保健。原来以为专业的核燃料元件生产厂应具备很好的防护设施，其实不然，那真是完全的开放性作业。当时他们忙于为原子能所生产工具试验堆元件，我们的工作场地各个工段并未安排在一个地方，形成一条生产线，而是分散在二室、一车间等处。物料传输只能用四轮小推车，这种推车几乎挨地，UO2原料装在面粉口袋内，那些转业兵提起来往车上一放，只见黄色或褐黑色的粉末向上直飞。我跑去找杨书记，他回答说：“这是政治任务，赶时间要紧！”对此种现象，我只能持沉默态度，不敢声张。就在这种条件下我们圆满地完成了任务，制造了几百公斤芯体，没有一块芯体是磨削，后来潘系人告诉我说：“我们考察回来，世界各国的元件芯体都是磨削方法保证尺寸，你们一片也未磨，技术真先进呀！”其实，我们也是土办法，真是再笨不过了，一切靠自力更生！
那时，张沛霖先生对UO2项目是比较放心的，来现场的次数也比较少。当时他主要蹲在焊接那里，因为Zr管的焊接是一个技术关键。由于Zr是活性金属，化学性质十分活泼，大气下加热易于氧化，因此要求真空下焊接，同时还要求焊缝很细，保证质量。这项任务也是金属所负责，由陈晓风主持。他提出电子束焊解决这个难题，焊接设备是金属研究所自己搞的。在一个很小的真空腔内，将电子束焊枪头伸入真空室内，完成环缝焊接。后来这种方法一直延用，只是真空室加大，一次可完成多支元件棒而已。我们制备UO2燃料芯体，后来在大生产时，以及任务转交核燃料厂建立正规动力堆元件生产线时，都延用金属所制定工艺路线和生产设备，只是因为后来堆用元件的产量更大，要增加同样设备的台数，增加了磨削装置和防护设施，实现了生产的正规化和改善了车间的生产条件。到改革开放，引进国外先进设备，才有机会为动力堆生产线引进洋设备。我们在金属研究所初创的工作，为动力堆元件的发展和人才培养奠定了坚实的基础。
当时我们都正年青。我刚30出头，其它人绝大部分是1963年以后毕业的，20多岁。那时我们只有一个念头，那就是强国梦。大家群策群力，不提条件、不惧困难、不怕牺牲（放射性剂量）和“三严”精神，这些都是在李薰所长等老科学家言传身教和高景之书记谆谆教导下自然形成的，也是和金属所全体同志的相互支持分不开的。后来我们总是怀恋那一段时光，没有争名争利，一切为了国家。金属所的这种“大力协同”精神，也在完成“二弹一艇”特别年代，特殊任务中作出了榜样，古今中外至今也没有听说有“人员、设备同时出差”的事例吧！
改革开放后，核燃料元件厂将该项目报奖，由于是同一项目，金属所研究所没有再申报。也没有考虑因为首炉元件是金属所起了更重要的作用，而去争取与元件厂两家名义共同申报，因为我们记住了周总理在首座陆上模式堆开堆前，听取汇报时，对核一院的同志说的话：“……你们回去后要更努力地认真工作，成功后，我向你们发贺电，但不能像原子弹那样发公开贺电，你们是无名英雄，党和人民世世代代都不会忘记你们的！”
当年在接受动力堆元件研制任务时，李薰所长向二机部提出了两个要求：第一，金属所要三台设备，一台是透射电子显微镜，一台光栅光谱仪，一台色谱仪（记不清了）；第二，金属所参加研制工作的大队人马完成任务后都要回所来。第一条都做到了，郭可信先生最早使用的那台透射电镜就是这次得来的。然而第二条没有做到，1967年聂荣臻元帅在召开参与任务的各重要单位领导层会议上，宣布核潜艇正式上马。会后又一次调整机构和人员，聂荣臻元帅为此给相关单位发特殊公函，一纸调令，我们从事动力堆任务的全部人马、包括图书资料，技术和人事档案，全套设备成建制的全都调入七院…….，1972年，动力堆（包括金属所已调的人员全体）成建制地划归二机部管理，更名为二机部核一院。这时金属所原从事生产堆元件的15室部分人员也调归中国核动力研究设计院燃料元件材料研究室。由于当时研究所在四川的基地尚未建成，金属所先后分二批共约80-90人，于1970年年初（动力堆人员），1972年下半年（生产堆部分人员和其它人员）来到四川山沟，从此金属所就不再搞核材料（放射性材料部分）的研究学科了，而田德诚、王景唐、万晓景等重要大员都被李所长留下，改行到其它新建立的科研领域…….。
我之所以在纪念李薰所长100周年诞辰之际写下以上这些多余的话，正是想以上这些平凡琐碎的事，看起来并无任何理论创新或什么学术水平的内容，但可以用事实来证实是李薰所长和张沛霖先生，高景之书记，郭可信、庄育智、刘国钰等多位老师在言传身教，耳濡目染中逐渐形成的金属所精神。他们给予年轻人充分的信任，给他们以机遇，使他们在实践中锻炼成长。通过这些人使中国核燃料元件材料这个领域，逐渐从无到有而发展强大起来，确实也使中国的国防强大起来了。所以我怀着感恩的心情缅怀他们，感谢他们，并感谢所有金属所支持并帮助我们的同辈人，工人师傅们。让我们共同在振国威，壮军威中，弘扬光大培育他们的金属所精神吧！这种金属所精神包括忠心报国的爱国精神，爱业敬业的责任心，一丝不苟的三严精神，永不停止的精进求知精神，不怕困难，敢为人先的创新精神，自力更生，勇挑重担，大力协同的集体主义精神等。有了这种精神，就可以从添砖加瓦的平凡小事做起，为祖国富强、中华民族复兴的伟大事业贡献自己的力量！
