首次利用整半球沖壓成型技術(shù)

　　原標題：首次利用整半球沖壓成型技術(shù)

　　我國第二個四千五百米載人潛水器球殼出廠

　　科技日報陜西寶雞6月2日電 （記者陳瑜）我國首個利用整半球沖壓成型技術(shù)生產(chǎn)的大深度載人潛水器球殼2日完成出廠評審，這也是我國4500米載人潛水器的第二個載人艙球殼。

　　記者在現(xiàn)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(nèi)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(yè)股份有限公司（以下簡稱寶鈦）副總經(jīng)理王韋琪說，之前國內(nèi)尚未研制生產(chǎn)過如此大規(guī)格、技術(shù)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(yīng)力消除等多項技術(shù)難點。

　　整半球沖壓成型不僅需要大型鈦合金坯料，還需要關(guān)鍵設(shè)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(chǎn)生應(yīng)力，這會對后續(xù)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(yīng)力熱處理，去除加工過程產(chǎn)生的應(yīng)力。

　　按傳統(tǒng)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(jīng)過反復(fù)試驗，研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)、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(chǎn)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(qū)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(shù)路徑。

　　3個球殼陸續(xù)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(chǎn)權(quán)的4500米載人潛水器，國產(chǎn)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(yè)能力。