中国科学院金属研究所为完成万米海试的潜水器建造载人舱球壳

人民网沈阳11月29日电 （王斯文）11月28日，“奋斗者”号全海深载人潜水器成功完成万米海试胜利返航。中国科学院金属研究所钛合金团队采用自主发明的Ti62A钛合金新材料，为“奋斗者”号建造了世界最大、搭载人数最多的潜水器载人舱球壳。

载人舱是全海深载人潜水器的核心关键部件，是人类进入万米深海的硬件保障和安全屏障。此前世界上最先进的全海深潜水器载人舱可搭载2人。

2016年国家重点研发计划立项后，中国科学院金属研究所牵头，组建全海深钛合金载人舱研制“国家队”，历时3年完成了研制工作，成功建造世界最大、可搭载3人的全海深载人舱。研制团队解决了若干钛合金基础科学问题，攻克了载人舱材料、成形、焊接等一系列关键技术瓶颈。

据了解，以往深潜器主要使用Ti64材料，这种材料强度、韧性等指标无法达到万米海深极端压力条件下载人舱的目标尺寸和厚度要求。中国科学院金属所首次提出一种新型的合金设计方案，并据此设计实现了一种全新的钛合金显微结构，在此基础上发明了具有良好热加工成形和焊接成形性能的钛合金Ti62A，在韧性和可焊性与Ti64合金相当的前提下大幅度提升了强度。

值得一提的是，载人球舱由两个半球焊接（赤道缝）而成，几个窗口和接口（孔座）也必须通过焊接完成。保证焊缝位置的韧性满足要求是焊接技术面临的世界性难题，实现超大尺寸与厚度材料的全电子束一次焊接，更是横在任务面前一道难以逾越的障碍。中科院金属所提出了一些新的思路，并联合中国船舶重工集团公司洛阳船舶材料研究所突破了一系列焊接成形技术，实现了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。