全海深載人潛水器是我國“十三五”部署的首批國家重點研發(fā)計劃項目，該潛水器建成后將在覆蓋世界最大深度(約11000米)的海洋完成載人下潛并進行科考作業(yè)，是深海進入能力的頂級體現(xiàn)。載人艙是全海深載人潛水器的核心部件，是人類進入萬米深海的硬件保障和安全屏障，標志著一個國家載人潛水器的技術(shù)水平。全海深載人艙制造是一項涵蓋高性能鈦合金設(shè)計、超大厚度板材制備、半球整體沖壓、大厚度鈦合金電子束焊接等技術(shù)的跨領(lǐng)域系統(tǒng)性工程，載人艙要求重量輕、強度高、可焊接、耐腐蝕、抗疲勞、長壽命，對材料的大規(guī)格制備能力和綜合力學(xué)性能要求很高，此前國內(nèi)外沒有可用于制造容納3人球艙的材料。

　　“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”總體專家組組長丁抗(中)，中國科學(xué)院重大任務(wù)局副局長孫德剛(右)和載人艙研制項目負責人楊銳(左)在全海深靜水外壓試驗現(xiàn)場

　　金屬所2014年開始針對全海深載人潛水器用載人艙材料等關(guān)鍵技術(shù)展開深入的調(diào)研論證和先期研究。2016年科技部立項后，金屬所牽頭，聯(lián)合寶鈦股份有限公司和中國船舶集團公司洛陽船舶材料研究所，發(fā)揮三家單位在材料、加工、焊接領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，組建全海深鈦合金載人艙研制國家隊，解決了若干基礎(chǔ)科學(xué)問題，攻克了一系列關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，取得了多項科技創(chuàng)新成果，歷時3年全面完成了研制工作，成功建造目前世界上空間最大、搭載人數(shù)最多的載人艙并通過了全海深靜水外壓試驗考核。

　　研制團隊在國際上首次提出一種在去應(yīng)力退火溫度范圍內(nèi)消除有害亞穩(wěn)相、下潛保載疲勞性能滿足長期應(yīng)用要求的增強增韌合金設(shè)計方案，設(shè)計并實現(xiàn)了具有獨創(chuàng)性的復(fù)合片層微觀組織，發(fā)明了一種具有良好熱加工成形和焊接成形工藝性能的高強高韌鈦合金新材料；攻克了高強高韌鈦合金大型鑄錠熔煉、寬幅超厚板材組織和性能均勻性控制、大截面大單重鍛件制備、大壁厚半球整體沖壓成型和載人球艙整體熱處理工藝等系列加工制造技術(shù)，確保了載人球艙材料微觀組織和力學(xué)性能均勻穩(wěn)定；突破了高強高韌鈦合金焊絲及超大厚度鈦合金窄間隙焊接、超大厚度半球孔座電子束焊接、半球焊后整體高溫熱處理變形控制、半球整體精密加工以及赤道焊縫預(yù)熱電子束焊接等系列焊接成形技術(shù)，實現(xiàn)載人球艙全電子束焊接，確保了焊縫質(zhì)量和強韌性能全面達到設(shè)計要求。

　　全海深載人艙研制成功標志著我國鈦合金科學(xué)技術(shù)和制造成形工藝進入國際前列。該項變革性技術(shù)鞏固了我國載人深潛的領(lǐng)先地位，將極大促進我國深淵科學(xué)研究。同時，全海深載人艙研制顯著帶動了我國鈦合金工業(yè)能力提升和裝備制造技術(shù)跨越，也必將開拓新的市場需求，加快我國鈦合金行業(yè)邁向產(chǎn)業(yè)鏈高端的步伐。