我国特殊焊接工艺新突破 又一个世界第一！

钛合金是比强度高、耐蚀性好金属材料，飞机设计上经常要用到，但是这种材料加工起来比较困难，尤其是异型件。如今，我国的海深载人潜水器也用上了钛合金，既能承受海底的强大压强，又有出色的耐蚀性，而且潜深要远远大于1000多米，我国的“奋斗者”号全海深载人潜水器，就曾在西太平洋马里亚纳海沟海域完成全部万米海试任务，并创造了10909米的中国载人深潜新纪录。

“奋斗者”号载人舱由2个半球焊接而成，因其焊接位置类似地球赤道，被称为赤道缝焊接。在研制过程中，由于载人舱赤道缝的焊接难题，一度让“奋斗者”号项目面临搁浅。最终，中国船舶集团七二五所科研人员解决了这一难题，成功突破高强高韧钛合金材料特殊焊接工艺，世界上首次应用此类技术一次性成功完成载人舱赤道缝焊接：它就是大功率真空电子束焊机，拆开来看，就是大功率+真空+电子束焊机。

电子束焊接，这是一种利用电子束作为热源的焊接工艺。电子束发生器中的阴极加热到一定的温度时逸出电子，电子在高压电场中被加速，通过电磁透镜聚焦后，形成能量密集度极高的电子束，当电子束轰击焊接表面时，电子的动能大部分转变为热能，使焊接件的结合处的金属熔融，当焊件移动时，在焊件结合处形成一条连续的焊缝。所谓真空电子束焊机，就是将要焊接的工件置于真空室中，一般装夹在可直线移动或旋转的工作台上。至于大功率，肯定就是应对高强高韧钛合金材料特殊焊接的需要了。

这种焊接技术，世界上没有任何可供参考的先例，为保证项目成功，当时“奋斗者”号项目共准备5个半球：1个用于试验，另外4个组成2个整球。2018年底，七二五所临危受命，承担起2号球壳的赤道缝焊接任务。经过科研人员数百次的试验，终于在2019年6月17日23点30分，七二五所一次性完成“奋斗者”号的载人舱赤道缝焊接。

据中国船舶集团七二五所高级工程师、“奋斗者”号载人舱项目焊接技术负责人刘希林介绍：“根据我们前期的试验研究，唯一能采用的方法，国际上没有人做过，真正焊接的时候是否会出问题，这个不好说，决定采用这种方法的时候，压力还是非常大的，心里其实刚开始的时候还是没有谱的。后来我们是经过了几个阶段吧，第一阶段我们是试板级的焊接，第二阶段就是焊了一个小的模型球，最后一个阶段把工程化的1:1的试验样机焊完了。”

在钛合金领域来说，这个突破不单是对海深载人潜水器载人舱，还有舰船用的特殊材料，对其它高强钛合金材料，乃至整个钛合金行业，甚至对于一些原来认为不能焊的，像镍基高温合金等等，这种技术都可以推广应用。