“深海關鍵技術與裝備”總體專家組組長丁抗（中），中國科學院重大任務局副局長孫德剛（右）和載人艙研製項目負責人楊銳（左）在全海深靜水外壓試驗現場
10月28日，記者獲悉，歷時3年，由中科院金屬研究所負責研製的目前世界上空間最大、搭載人數最多的全海深載人潛水器鈦合金載人艙通過驗收。其成功通過驗收，也意味著全海深載人潛水器將進入全面總裝階段。
全海深載人潛水器研製是十三五國家重點研發計劃“深海關鍵技術與裝備”專項的核心任務。作為我國自主研發建造的全新一代載人潛水器，該潛水器建成後，將在覆蓋世界最大深度（約11000米）的海洋完成載人下潛並進行科考作業，是深海進入能力的頂級體現。載人艙是全海深載人潛水器的核心部件，是人類進入萬米深海的硬件保障和安全屏障，是一個國家載人潛水器技術水平的標誌。據介紹，全海深載人艙要求重量輕、強度高、可焊接、耐腐蝕、抗疲勞、長壽命，對材料的大規格製備能力和綜合力學性能要求很高。其製造是一項涵蓋高性能鈦合金設計、超大厚度板材製備、半球整體衝壓、大厚度鈦合金電子束焊接等技術的跨領域系統性工程。此前，國內外沒有可用於製造容納3人球艙的材料。
從2014年開始，中科院金屬所針對全海深載人潛水器用載人艙材料等關鍵技術展開深入的調研論證和先期研究。2016年正式立項後，由金屬所牽頭，聯合寶鈦股份有限公司和中國船舶集團公司洛陽船舶材料研究所，發揮三家單位在材料、加工、焊接領域的技術優勢，組建全海深鈦合金載人艙研製國家隊。三年中，研製團隊解決了若干基礎科學問題，攻克了一系列關鍵技術瓶頸，取得了多項科技創新成果，終於全面完成了研製工作，並通過了全海深靜水外壓試驗考核。
其中，研製團隊在國際上首次提出一種在去應力退火溫度範圍內消除有害亞穩相、下潛保載疲勞性能滿足長期應用要求的增強增韌合金設計方案，設計並實現了具有獨創性的複合片層微觀組織，發明了一種具有良好熱加工成形和焊接成形工藝性能的高強高韌鈦合金新材料。攻克了高強高韌鈦合金大型鑄錠熔鍊、寬幅超厚板材組織和性能均勻性控制、大截面大單重鍛件製備、大壁厚半球整體衝壓成型和載人球艙整體熱處理工藝等系列加工製造技術，確保了載人球艙材料微觀組織和力學性能均勻穩定。突破了高強高韌鈦合金焊絲及超大厚度鈦合金窄間隙焊接、超大厚度半球孔座電子束焊接、半球焊後整體高溫熱處理變形控制、半球整體精密加工以及赤道焊縫預熱電子束焊接等系列焊接成形技術，實現載人球艙全電子束焊接，確保了焊縫質量和強韌性能全面達到設計要求。
全海深載人艙研製成功標誌著我國鈦合金科學技術和製造成形工藝進入國際前列。該項變革性技術鞏固了我國載人深潛的領先地位，將極大促進我國深淵科學研究。同時，全海深載人艙研製顯著帶動了我國鈦合金工業能力提升和裝備製造技術跨越，也必將開拓新的市場需求，加快我國鈦合金行業邁向產業鏈高端的步伐。
帥正、沈報融媒記者
嶽雨
賀昊嵐、時海波
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