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【聚焦全海深载人潜水器】模型进行真空焊接 间隙小于0.2毫米
http://www.31weld.com2018-01-09 15:43:05央视

      之前我们中国的载人潜水器最大下潜深度是7000米左右,而地球上海洋的最大深度要超过一万米,我们想要到达这样的深度,就需要具备更大下潜深度的潜水器,“全海深载人潜水器”项目,就属于国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项。

日前,这个潜水器载人舱的缩小比例模型球壳完成了焊接,正在进行模型球壳探伤检测。

      此次进行焊接的缩小比例模型球壳,使用真空电子束进行焊接,在完成前期的一系列准备工作后,焊接过程在真空环境中进行。

      中航工业制造院副总工程师 毛智勇:球体焊接的难点是,第一个它是比较大厚度的材料。第二它是一个封闭焊缝,焊这个球体要控制它的变形程度,最终要得到一个强度满足设计要求的模拟件,为后期的试验做准备。

      据了解,全海深载人潜水器的多个缩小比例模型球壳,与最终的实物球壳采用同样的材料与生产工艺。制作的多个模型球壳都要经历相同的焊接过程,并进行探伤。在接下来,这些缩小比例模型球将进行包括疲劳试验、破坏试验等一系列试验,测试制作全海深载人潜水器的材料、工艺等关键技术是否满足设计要求。

      全海深载人潜水器未来研制成功,将突破10000米水深的载人下潜。中国的载人潜水器将可以达到地球上最大深度的洋底开展科学作业。它的研制与海试任务从2016年9月立项启动以来,国内数十家单位经过一年多时间的协同攻关,载人舱、蓄电池、浮力材料、作业工具、推进器等关键技术和部件均取得了显著进展,目前研制顺利。

      多项措施保证焊接顺利进行

      焊接对环境和操作的精密度都具有极高的要求,在焊接开始前,工作人员采取了众多措施,保证焊接的顺利实施。

      央视记者 董彬:我们现在所看到的就是全海深载人潜水器的缩比球模型,它是由四个半球组成的,一会儿要做的就是要将半球两两焊接在一起,由于电子束焊接是一个高精密的工艺,对清洁度要求很高,现场的工作人员正在用酒精进行清洁,保证之后焊接能够顺利进行。

      由于全海深载人潜水器的载人舱使用的是新型钛合金材料,保证焊接部位的清洁,可以减少杂质,避免影响焊接效果。在清洁之后,现场工作人员将两个半球拼合在一起,并利用工具反复检测,焊缝位置的间隔距离,这也是焊接前的一项重要工作。

      中航工业制造院副总工程师 毛智勇:它要求焊接的时候没有间隙,或者间隙最小,所以对这个焊缝的间隙是有一个标准要求的,要求焊缝接头装配好以后,间隙小于0.2毫米。

      在间隙检查合格之后,模型球壳就固定在台架上,运进真空室内进行抽真空,以保证在接下来的焊接过程中,模型球壳不被氧化,保证焊接质量。

      电子束焊接 焊接精度大幅提高

      全海深载人潜水器缩小比例模型球壳的焊接,采用的是真空电子束焊接的方法,专家表示,这是目前国际上最先进的焊接方法之一,采用这样的焊接方式,能够使得焊接的产品性能达到最优。

      真空电子束焊接,是利用定向高能的电子束撞击工件,使电子的动能转化成热能来熔化工件,进行焊接的一种过程。这种焊接方式,加工出来的焊缝非常窄,同时能焊接到相当深的位置。

      而且真空电子束焊接,能够通过计算机精确控制电子束的运动方式,因此可以非常精确地确定焊缝的位置,使得焊接的精度较原来的方式有了大幅度提高。

      中航工业制造院副总工程师毛智勇表示,目前真空电子束焊接,在全球来看,都是最先进的焊接方法之一。中国是既美国、日本之后,第三个将真空电子束焊接运用到载人深潜当中的国家。据了解,球壳的焊接参数前期经历了一年多的试验确认。通过真空电子束焊接,能够最大程度减小球壳在焊接过程中的形变,也较之前大大提高了焊接效率。 

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