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中国国产钛合金有多强 奋斗者号潜10909米 还可用于核潜艇:半岛官方下载入口

作者: 半岛官方下载入口 来源:   日期:2023-12-05 12:44

本文摘要:中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟乐成坐底,坐底深度10909米,挑战了全球海洋最深处,现在全球有记载的,乐成下潜到马里亚纳海沟的载人深潜器只有两部:一部是瑞典人皮卡德父子研制的"的里雅斯特2号"深潜器,该深潜器在1960年1月20日缔造了潜入马里亚纳海沟10916米的记载,另外一部就是“奋斗者”号载人潜水器。

中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟乐成坐底,坐底深度10909米,挑战了全球海洋最深处,现在全球有记载的,乐成下潜到马里亚纳海沟的载人深潜器只有两部:一部是瑞典人皮卡德父子研制的"的里雅斯特2号"深潜器,该深潜器在1960年1月20日缔造了潜入马里亚纳海沟10916米的记载,另外一部就是“奋斗者”号载人潜水器。在上天、入地、深潜3项极限探索中,深潜的难度绝不逊色于其他二者,海水腐蚀、海流的扰动、海洋生物的滋扰、地磁的影响等,都给深海探测带来了极大挑战。

除此之外,“奋斗者”号下潜的马里亚纳海沟一万米处,水压凌驾110兆帕,相当于2000头非洲象踩在一小我私家的背上。而这就需要可以耐高压的外壳, 耐压壳体质料的选用与潜水器的先进性和可靠性密切相关。可选用的质料有高强度钢、钛合金、高强度铝合金、复合质料、陶瓷质料、透明玻璃等。

高强度钢的比强度高、价钱适中,但其密度较大,造成整体重量偏重,影响大深度载人深潜器重量及浮力的控制。钛合金相对较轻(重量只有钢的 60%)、强度高(可到达 1000MPa 以上)、低磁性、耐化学腐蚀、外貌易发生结实的纯态氧化膜,具有较好的机械性能。“奋斗号”潜水器耐压极厚,由钛合金制造,通过先进的焊接技术连为一体,抗压能力很强。

这是中国自己研发铸造的。除此之外载人球舱是载人潜水器的最焦点部件,其制造质量是潜航员生命宁静的基本保障,也要由钛合金打造,随着潜水器下潜深度和球舱尺寸增大,研制难度成倍增加。

这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,而且可以在下潜和上浮的历程中,保持弹性变形,给潜航员提供宁静的空间,可以说对质料的大规格制备能力和综协力学性能要求很高。钛合金加工很是难,钛合金由于金属性质比力生动,在举行焊接作业时必须使用氩气作为掩护气体笼罩焊点,或者使用真空电子焊的方式确保焊接可靠。“奋斗者”号的前辈“蛟龙号”钛合金舱,靠俄罗斯帮助加工,俄罗斯深潜器很厉害,就是因为他们有这个大型锻压机,钛合金加工能力强。

在此前,我国研制出差别强度级此外近 α型船用耐蚀钛合金 Ti 75、Ti 31、Ti-B19、Ti91、Ti70 及 Ti80。西北有色金属研究院研制的 Ti75 合金具有自主知识产权,与 Ti31 合金均具有良好的综合性能,并都已获得实际应用。此外,以宝鸡有色金属加工厂为主研制的 Ti70 和西北有色金属研究院研制的 Ti91 具有良好的中强高塑、冷加工性能、透声性能和可焊性。这些钛合金在船舶、潜艇、探潜器方面具有广泛的应用。

可是在深海探测器上,对钛合金的性能要求更高,载人潜水器的耐压壳体是浮力的主要提供者,它的重量约占整个潜水器系统的 1/5~1/4.在耐压壳结构设计中,要思量事情深度、水动力特性、内部和外部部署、质料的可获得性、成本及制造工艺等因素,所以要掌握高强度钛合金球形耐压球壳的制造技术。2016年科技部立项后,金属所牵头,团结宝钛股份有限公司和中国船舶团体公司洛阳船舶质料研究所,发挥三家单元在质料、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,,集成应用了多项钛合金质料技术和焊接加工技术,攻克了一系列关键技术瓶颈,填补了多项国、国际技术空缺,整体水平处于国际领先职位,具有划时代意义。

全海深载人潜水器是一个难度极高的工程装备,涉及设计技术、质料技术、密封技术、工艺技术、通信技术、宁静技术、集成技术、试验技术等,每一项都是极限技术,而且必须高度宁静可靠。“奋斗者”号的乐成将推动着海内结构、水声、推进、液压、质料等方方面面的生长,充实证明我国在质料研究、控制、海洋学等领域的综合科技实力方面到达了世界一流水平,并可广泛地应用于船舶工程、海洋工程、工业装备、宁静装备等。而这也标志着中国在钛合金加工铸造技术上取得了突破,“奋斗者”号的钛合金相关技术很容易转到潜艇研制上,促进我国开发出下潜深度更大、性能更稳定的潜艇。


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