鈦合金是艦船、海上油氣勘探開(kāi)發(fā)、濱海建筑與設(shè)施、海水淡化等建造的重要結(jié)構(gòu)材料,近年來(lái)海洋專(zhuān)用結(jié)構(gòu)鈦合金日益受到重視。海工及海洋近岸設(shè)施使用時(shí),需要關(guān)注鈦合金的常溫、低溫及海洋環(huán)境下的化學(xué)-力學(xué)使役性能,這使鈦合金在航空、航天等領(lǐng)域具備的“減重和高溫性能”優(yōu)勢(shì)不復(fù)存在。海洋鈦合金焊接成型及防護(hù)等技術(shù)在國(guó)內(nèi)剛剛起步,制造方法落后、評(píng)價(jià)體系空白,既無(wú)法為設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用單位提供可靠數(shù)據(jù),又限制了鈦合金在海工領(lǐng)域的進(jìn)一步推廣。
中烏焊接所鈦合金團(tuán)隊(duì)依托中國(guó)-烏克蘭巴頓焊接研究院平臺(tái),多年來(lái)一直從事鈦合金連接新方法及成型技術(shù)研究,針對(duì)海洋專(zhuān)用的近α、雙相和近β鈦合金開(kāi)發(fā)了系列電子束、激光、磁控窄間隙、等離子等高效自動(dòng)化焊接技術(shù)及特種防護(hù)技術(shù),充分認(rèn)識(shí)了海洋環(huán)境下鈦合金焊接相關(guān)的材料基礎(chǔ)問(wèn)題及安全理論問(wèn)題。團(tuán)隊(duì)成員相關(guān)研究工作在國(guó)際權(quán)威期刊《Journal of Alloys and Compounds》、《Journal of Material Processing Technology》、《Vacuum》、《Metals and Materials International》等期刊發(fā)表。團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)克難,成功實(shí)現(xiàn)了管、板類(lèi)及曲面大型結(jié)構(gòu)的焊接,達(dá)到了海工鈦合金領(lǐng)域最高結(jié)構(gòu)安全指標(biāo)要求(“蛟龍?zhí)枴蹦蛪号摻Y(jié)構(gòu)安全指標(biāo)),最大可焊接厚度達(dá)120mm,相關(guān)技術(shù)申請(qǐng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)專(zhuān)利多項(xiàng)(含美國(guó)專(zhuān)利1項(xiàng)) ,部分技術(shù)和服務(wù)實(shí)現(xiàn)了在相關(guān)企業(yè)和設(shè)計(jì)單位的推廣應(yīng)用,得到行業(yè)認(rèn)可,支撐了中國(guó)工程院牽頭的“國(guó)家海洋工程材料發(fā)展戰(zhàn)略”規(guī)劃中鈦合金焊接成型部分戰(zhàn)略的制定;團(tuán)隊(duì)經(jīng)多年的積累和開(kāi)拓,在海工鈦合金相關(guān)的軍民領(lǐng)域得到應(yīng)用,并陸續(xù)得到軍委科技委基礎(chǔ)科研、裝發(fā)重點(diǎn)基金和廣東省海洋鈦合金焊接人才團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目支持。
獨(dú)特的“跨尺度-跨結(jié)構(gòu)”梯度功能防護(hù)材料,在鈦合金表面沉積最高可達(dá)10GPa的超高硬度
120mm厚大尺度鈦合金結(jié)構(gòu)、高效焊接及性能調(diào)控技術(shù)
?。ㄊ】茖W(xué)院中烏焊接所 張宇鵬/供稿)