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金属所负责研制的全海深载人潜水器钛合金载人舱通过验收

来源: 中国日报网
2019-10-28 14:45 
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“深海关键技术与装备”总体专家组组长丁抗(中),中国科学院重大任务局副局长孙德刚(右)和载人舱研制项目负责人杨锐(左)在全海深静水外压试验现场

10月21日,由中国科学院金属研究所负责研制的全海深载人潜水器钛合金载人舱通过验收。

全海深载人潜水器是我国“十三五”部署的首批国家重点研发计划项目,该潜水器建成后将在覆盖世界最大深度(约11000米)的海洋完成载人下潜并进行科考作业,是深海进入能力的顶级体现。载人舱是全海深载人潜水器的核心部件,是人类进入万米深海的硬件保障和安全屏障,标志着一个国家载人潜水器的技术水平。全海深载人舱制造是一项涵盖高性能钛合金设计、超大厚度板材制备、半球整体冲压、大厚度钛合金电子束焊接等技术的跨领域系统性工程,载人舱要求重量轻、强度高、可焊接、耐腐蚀、抗疲劳、长寿命,对材料的大规格制备能力和综合力学性能要求很高,此前国内外没有可用于制造容纳3人球舱的材料。

金属所2014年开始针对全海深载人潜水器用载人舱材料等关键技术展开深入的调研论证和先期研究。2016年科技部立项后,金属所牵头,联合宝钛股份有限公司和中国船舶集团公司洛阳船舶材料研究所,发挥三家单位在材料、加工、焊接领域的技术优势,组建全海深钛合金载人舱研制国家队,解决了若干基础科学问题,攻克了一系列关键技术瓶颈,取得了多项科技创新成果,历时3年全面完成了研制工作,成功建造目前世界上空间最大、搭载人数最多的载人舱并通过了全海深静水外压试验考核。

研制团队在国际上首次提出一种在去应力退火温度范围内消除有害亚稳相、下潜保载疲劳性能满足长期应用要求的增强增韧合金设计方案,设计并实现了具有独创性的复合片层微观组织,发明了一种具有良好热加工成形和焊接成形工艺性能的高强高韧钛合金新材料;攻克了高强高韧钛合金大型铸锭熔炼、宽幅超厚板材组织和性能均匀性控制、大截面大单重锻件制备、大壁厚半球整体冲压成型和载人球舱整体热处理工艺等系列加工制造技术,确保了载人球舱材料微观组织和力学性能均匀稳定;突破了高强高韧钛合金焊丝及超大厚度钛合金窄间隙焊接、超大厚度半球孔座电子束焊接、半球焊后整体高温热处理变形控制、半球整体精密加工以及赤道焊缝预热电子束焊接等系列焊接成形技术,实现载人球舱全电子束焊接,确保了焊缝质量和强韧性能全面达到设计要求。

全海深载人舱研制成功标志着我国钛合金科学技术和制造成形工艺进入国际前列。该项变革性技术巩固了我国载人深潜的领先地位,将极大促进我国深渊科学研究。同时,全海深载人舱研制显著带动了我国钛合金工业能力提升和装备制造技术跨越,也必将开拓新的市场需求,加快我国钛合金行业迈向产业链高端的步伐。

(中国日报辽宁记者站)

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