科研進展

海洋用結構鈦合金連接及防護技術取得新進展

來源: 時間:2020-09-07

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

  中烏焊接所鈦合金團隊依托中國-烏克蘭巴頓焊接研究院平臺,多年來一直從事鈦合金連接新方法及成型技術研究,針對海洋專用的近α、雙相和近β鈦合金開發了系列電子束、激光、磁控窄間隙、等離子等高效自動化焊接技術及特種防護技術,充分認識了海洋環境下鈦合金焊接相關的材料基礎問題及安全理論問題。團隊成員相關研究工作在國際權威期刊《Journal of Alloys and Compounds》、《Journal of Material Processing Technology》、《Vacuum》、《Metals and Materials International》等期刊發表。團隊攻堅克難,成功實現了管、板類及曲面大型結構的焊接,達到了海工鈦合金領域最高結構安全指標要求(“蛟龍號”耐壓艙結構安全指標),最大可焊接厚度達120mm,相關技術申請自主知識產權專利多項(含美國專利1項) ,部分技術和服務實現了在相關企業和設計單位的推廣應用,得到行業認可,支撐了中國工程院牽頭的“國家海洋工程材料發展戰略”規劃中鈦合金焊接成型部分戰略的制定;團隊經多年的積累和開拓,在海工鈦合金相關的軍民領域得到應用,并陸續得到軍委科技委基礎科研、裝發重點基金和廣東省海洋鈦合金焊接人才團隊等項目支持。 

  

獨特的“跨尺度-跨結構”梯度功能防護材料,在鈦合金表面沉積最高可達10GPa的超高硬度

 

120mm厚大尺度鈦合金結構、高效焊接及性能調控技術  

  

 ?。ㄊ】茖W院中烏焊接所 張宇鵬/供稿) 

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