【20150603科技日報】我國第二個4500米載人潛水器球殼出廠 首用整半球沖壓成型
文章來源： | 發布時間：2015-07-26 | 【打印】 【關閉】
記者在現場看到，該球殼上擁有5個觀察窗，但只有一道長約7米的合攏焊縫，由它將兩個半球組合在一起。
該球殼最大的特點是，每個半球分別由一張TC4 ELI鈦合金板材整體沖壓成型。載人艙球殼內徑2.1米，壁厚53毫米，這意味著，需要最小直徑為3.15米、厚90毫米的坯料。
項目副組長、寶雞鈦業股份有限公司（以下簡稱寶鈦）副總經理王韋琪說，之前國內尚未研制生產過如此大規格、技術要求嚴格的鈦合金寬幅厚板，需要突破大型鑄錠熔煉、大型板坯鍛造、寬幅厚板軋制及板材組織和性能均勻性控制、厚板材板形控制及殘余應力消除等多項技術難點。
整半球沖壓成型不僅需要大型鈦合金坯料，還需要關鍵設備作為支撐，包括10噸以上大型真空自耗熔煉爐、大型鍛壓機、3.3米寬以上大型板材軋機及大型蠕變校形熱處理爐。
鈦合金在機械加工及焊接過程中會產生應力，這會對后續加工造成很大影響，寶鈦利用直徑3.1米、長度12米、載重60噸的真空熱處理爐，分別進行了半球及整球真空消應力熱處理，去除加工過程產生的應力。
按傳統工藝，TC4 ELI鈦合金窄間隙焊接一般選用同成分鈦合金焊絲，但焊接后塑性只有母材的一半，延伸率只有6％左右，這會影響潛水器在水下工作的安全性。寶鈦經過反復試驗，研制出具有自主知識產權、與90毫米厚板焊接相匹配的焊絲。
4500米載人潛水器球殼研制屬國家863計劃重大項目，將產生3個球殼。寶鈦承擔的兩個球殼均使用TC4 ELI鈦合金，均為整半球成型，區別在一個使用窄間隙手工焊，一個為電子束焊接。
5月25日，首個4500米載人潛水器載人球殼在中船重工725所出廠，該球采用的是瓜瓣拼接與窄間隙手工焊的技術路徑。
3個球殼陸續出廠后將進行出廠檢驗、第三方檢測和水壓試驗。
按照計劃，我國將研制一艘擁有自主知識產權的4500米載人潛水器，國產化率達到85％以上，與4500米級遙控/自治潛水器一起共同形成我國4500米水深的綜合探查和作業能力。
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