科研進展

海洋用結構钛合金連接及防護技術取得新進展

來源: 時間:2020-09-07

  钛合金是艦船、海上油氣勘探開發、濱海建築與設施、海水淡化等建造的重要結構材料,近年來海洋專用結構钛合金日益受到重視。海工及海洋近岸設施使用時,需要關注钛合金的常溫、低溫及海洋環境下的化學-力學使役性能,這使钛合金在航空、航天等領域具備的“減重和高溫性能”優勢不複存在。海洋钛合金焊接成型及防護等技術在國內剛剛起步,制造方法落後、評價體系空白,既無法爲設計、制造和應用單位提供可靠數據,又限制了钛合金在海工領域的進一步推廣。 

  中乌焊接所钛合金团队依托中国-乌克兰巴顿焊接研究院平台,多年来一直从事钛合金连接新方法及成型技术研究,针对海洋专用的近α、双相和近β钛合金开发了系列电子束、激光、磁控窄间隙、等离子等高效自动化焊接技术及特种防护技术,充分认识了海洋环境下钛合金焊接相关的材料基础问题及安全理论问题。团队成员相关研究工作在国际权威期刊《Journal of Alloys and Compounds》、《Journal of Material Processing Technology》、《Vacuum》、《Metals and Materials International》等期刊发表。团队攻坚克难,成功实现了管、板类及曲面大型结构的焊接,达到了海工钛合金领域最高结构安全指标要求(“蛟龙号”耐压舱结构安全指标),最大可焊接厚度达120mm,相关技术申请自主知識産權专利多项(含美国专利1项) ,部分技术和服务实现了在相关企业和设计单位的推广应用,得到行业认可,支撑了中国工程院牵头的“国家海洋工程材料发展战略”规划中钛合金焊接成型部分战略的制定;团队经多年的积累和开拓,在海工钛合金相关的军民领域得到应用,并陆续得到军委科技委基础科研、装发重点基金和广东省海洋钛合金焊接人才团队等项目支持。 

  

獨特的“跨尺度-跨結構”梯度功能防護材料,在钛合金表面沈積最高可達10GPa的超高硬度

 

120mm厚大尺度钛合金结构、高效焊接及性能调控技术  

  

  (省科學院中烏焊接所 張宇鵬/供稿) 

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