中國(guó)科學(xué)院金屬研究所負(fù)責(zé)研制的全海深載人潛水器鈦合金載人艙于10月21日在無(wú)錫通過(guò)驗(yàn)收。國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“全海深載人潛水器載人艙”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人楊銳研究員,項(xiàng)目組成員雷家峰研究員、馬英杰研究員、邱建科副研究員,金屬所專項(xiàng)任務(wù)處質(zhì)量辦公室尚彥凌主任和劉明月主管參加了驗(yàn)收會(huì)。
全海深載人潛水器是我國(guó)“十三五”部署的首批國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目,該潛水器建成后將在覆蓋世界最大深度(約11000米)的海洋完成載人下潛并進(jìn)行科考作業(yè),是深海進(jìn)入能力的頂級(jí)體現(xiàn)。載人艙是全海深載人潛水器的核心部件,是人類進(jìn)入萬(wàn)米深海的硬件保障和安全屏障,標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家載人潛水器的技術(shù)水平。全海深載人艙制造是一項(xiàng)涵蓋高性能鈦合金設(shè)計(jì)、超大厚度板材制備、半球整體沖壓、大厚度鈦合金電子束焊接等技術(shù)的跨領(lǐng)域系統(tǒng)性工程,載人艙要求重量輕、強(qiáng)度高、可焊接、耐腐蝕、抗疲勞、長(zhǎng)壽命,對(duì)材料的大規(guī)格制備能力和綜合力學(xué)性能要求很高,此前國(guó)內(nèi)外沒(méi)有可用于制造容納3人球艙的材料。
金屬所2014年開(kāi)始針對(duì)全海深載人潛水器用載人艙材料等關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)深入的調(diào)研論證和先期研究。2016年科技部立項(xiàng)后,金屬所牽頭,聯(lián)合寶鈦股份有限公司和中國(guó)船舶集團(tuán)公司洛陽(yáng)船舶材料研究所,發(fā)揮三家單位在材料、加工、焊接領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì),組建全海深鈦合金載人艙研制國(guó)家隊(duì),解決了若干基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題,攻克了一系列關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,取得了多項(xiàng)科技創(chuàng)新成果,歷時(shí)3年全面完成了研制工作,成功建造目前世界上空間最大、搭載人數(shù)最多的載人艙并通過(guò)了全海深靜水外壓試驗(yàn)考核。
研制團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次提出一種在去應(yīng)力退火溫度范圍內(nèi)消除有害亞穩(wěn)相、下潛保載疲勞性能滿足長(zhǎng)期應(yīng)用要求的增強(qiáng)增韌合金設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了具有獨(dú)創(chuàng)性的復(fù)合片層微觀組織,發(fā)明了一種具有良好熱加工成形和焊接成形工藝性能的高強(qiáng)高韌鈦合金新材料;攻克了高強(qiáng)高韌鈦合金大型鑄錠熔煉、寬幅超厚板材組織和性能均勻性控制、大截面大單重鍛件制備、大壁厚半球整體沖壓成型和載人球艙整體熱處理工藝等系列加工制造技術(shù),確保了載人球艙材料微觀組織和力學(xué)性能均勻穩(wěn)定;突破了高強(qiáng)高韌鈦合金焊絲及超大厚度鈦合金窄間隙焊接、超大厚度半球孔座電子束焊接、半球焊后整體高溫?zé)崽幚碜冃慰刂啤肭蛘w精密加工以及赤道焊縫預(yù)熱電子束焊接等系列焊接成形技術(shù),實(shí)現(xiàn)載人球艙全電子束焊接,確保了焊縫質(zhì)量和強(qiáng)韌性能全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
全海深載人艙研制成功標(biāo)志著我國(guó)鈦合金科學(xué)技術(shù)和制造成形工藝進(jìn)入國(guó)際前列。該項(xiàng)變革性技術(shù)鞏固了我國(guó)載人深潛的領(lǐng)先地位,將極大促進(jìn)我國(guó)深淵科學(xué)研究。同時(shí),全海深載人艙研制顯著帶動(dòng)了我國(guó)鈦合金工業(yè)能力提升和裝備制造技術(shù)跨越,也必將開(kāi)拓新的市場(chǎng)需求,加快我國(guó)鈦合金行業(yè)邁向產(chǎn)業(yè)鏈高端的步伐。
“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”總體專家組組長(zhǎng)丁抗(中),中國(guó)科學(xué)院重大任務(wù)局副局長(zhǎng)孫志剛(右)和載人艙研制項(xiàng)目負(fù)責(zé)人楊銳(左)在全海深靜水外壓試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)