金属板材成形之家-MFC金属板材成形杂志／金属成形商务咨询（北京）有限公司-MFC《金属成形智造》杂志钛合金是种好材料，比强度高、耐蚀性好，飞机设计上经常要用到，但是这种材料加工起来比较难，尤其是异型件，好在现在3D打印技术的出现，很好地解决了这一问题。
不仅航空装备方面要用到钛合金，航海设备方面也经常要用到钛合金材料，俄罗斯不就造出过钛合金潜艇了吗，可以下潜到1000多米的海水下面，隐蔽性更强。
而如今，我国的海深载人潜水器也用上了钛合金，而且潜深要远远大于1000多米，比如我国的“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。
一万多米的海水下面，水压超过110兆帕，相当于你的背上有2000头非洲象。这么大的压强，“奋斗者”号怎样才能实现硬核“抗压”呢？
靠的就是载人舱。为保证载客量，载人舱要大；为减轻潜水器负担，球舱不能重；为承受万米海压，载人舱必须坚固。又由于要长时间浸泡在水里，常规材料容易生锈、被腐蚀，用不了多久可能就要废弃。
最终，国产新型钛合金材料登场了，既能承受海底的强大压强，又有出色的耐蚀性。
但是问题来了，“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，为“奋斗者”号提供了坚强保障。
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，承担1号球壳赤道缝焊接任务的单位遭遇始料未及的困难，七二五所临危受命，承担起2号球壳的赤道缝焊接任务。
面临严峻的形势和仅剩的2个半球，意味着这次焊接只许成功，不许失败。
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。
世界第一，为我们了不起的科研工作者点赞！
说起来容易做起来难，下面我们就来看看科研人员是如何解决焊接难题的。
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，最后一个阶段我们把工程化的1:1的试验样机焊完了。每一个阶段我们的把握不断提升。”
最后的正式焊接开始了：各系统准备就绪，启动焊接……
终于成功了，又一项世界第一。
据中国船舶集团七二五所高级工程师、“奋斗者”号载人舱项目执行负责人吕逸帆介绍：
“我们立足于挑战世界巅峰，就是践行深潜精神，勇攀高峰，我们要当世界第一，站在这个角度，我们就要把这个赤道缝焊接技术给突破。在钛合金领域来说，这个突破不单是对我们的载人舱，还有我们舰船用的特殊材料，对其它高强钛合金材料，乃至整个钛合金行业，甚至对于一些原来我们认为不能焊的，像镍基高温合金等等，这种技术都可以推广应用。而不单是我们赤道缝的焊接，包括我们整个载舱的创新点，在各方面也是世界第一的。整个载人潜水器从各种性能指标上来讲，也是世界第一的。”
注意上面加黑的文字，赤道缝焊接技术的突破，未来的应用前景广阔啊！
说了这么多，那么我国成功突破的高强高韧钛合金材料特殊焊接工艺，究竟依靠什么设备来完成的呢？
注意上图箭头所指之处，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。
先来解释一下电子束焊接，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。
