科技成果

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成果名称: 4500m深潜器用TC4ELI钛合金载人球壳制造技术

成果登记号: 9612018Y0425

第一完成单位: 宝鸡钛业股份有限公司

联 系 人: 王永强

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 新材料及其应用

应用行业: 制造业

成果简介:

    国家"863计划"4500米载人潜水器载人球壳制备技术是整个深海潜水器国产化项目中核心技术。球壳尺寸大(内径达到2.1米,壁厚近60毫米,单重超过4吨),结构复杂(8个孔座、6个法兰),球壳力学性能强度-韧性-强度指标匹配难度系数大,真球度及尺寸精度高(真球度不大于1.004);大壁厚多焊缝,且焊缝各项性能指标要求与母材相当,总体技术指标高于国外同类产品的技术指标。

    项目从2008年开始研制,历时8年多,以国际最前沿技术为基准,立足国内各优秀企业装备与技术优势,采用"产、学、研、用"相结合,先后攻克材料制备、半球成型、机械加工、焊接和检验等多项关键技术,填补了国内深潜器及钛合金研究领域多项空白,达到国际先进水平。其中钛合金大规格超厚钛合金板材研制、半球整体成型、电子束焊接技术均居国际领先,对我国海洋开发及先进制造领域进步具有重要的推动意义。

    项目研究过程中获得了国家相关部委及10余兄弟单位鼎力支持,先后完成了三项重要课题,分别如下:

    1) 2010年3月~2011年12月,开展"4500m载人潜水器载人球研制",主要开展钛合金选材、1/4瓜瓣成形与窄间隙焊接工艺研究。获得国家经费580万元。

    2) 2013年6月~2015年12月, 4500米载人潜水器TC4ELI载人球壳制造技术研究,项目编号为2013AA09A108;主要开展半球整体成形制备工艺研究。获得国家经费2696万元。

    3) 2014年1月~2015年12月, 4500米载人潜水器载人球壳电子束焊接技术研究;项目编号为2014AA09A111。主要开展电子束焊接工艺研究。获得国家经费500万元。

    项目在钛合金大厚度、大宽度和大重量钛合金材料制备、半球整体成型、电子束焊接和质量检测等方面有重大技术突破和创新,形成了我国具有自主知识产权的相关技术,填补了多项国内空白。研制出的载人球壳各项性能和外形尺寸均完全满足设计指标。其中,电子束焊接球壳被"深海勇士"号竞优选中。2017年11月30日,"深海勇士"号已完成海试并通过整体验收,海试期间载人球壳表现出良好的工作特性,验收意见认为:"载人球壳采用半球冲压整体成型和电子束焊接,制造工艺达到国际先进水平"。

    该项研究成果在国家"十二五"科技成就展上,受到习近平总书记、李克强总理等党和国家领导人的高度评价和充分肯定。习总书记和宝钛研制的该球壳的合影在人民日报的头条刊登,并在央视一套等多个央视频道相继播出。

    项目申请国家发明专利及实用新型专利共计18项,发表论文7篇。研制的球壳相对进口产品性价比高、技术指标先进,所取得的成果标志着我国载人潜水器装备的制造能力上了新的台阶,取得了突破性进展,是一项标志性成果。