鈦合金是以鈦為基體金屬添加其他金屬制成的合金,具有強度高、韌性高、耐熱、耐腐蝕等特點,是一種重要的結構金屬,可以應用在航空航天、海洋工程等苛刻環境中。隨著科技進步,航空航天裝備、海洋工程裝備正在向大型化、高性能方向發展,對高均質超大尺寸鈦合金構件的需求日益旺盛,均質是指鈦合金的各組成元素均勻分布,使合金內部的成分、組織、性能均勻一致,目的是提高鈦合金的整體性能。
在衛星制造方面,主承力結構件是重要組成部分,主要包括中心承力筒、支架、桁架、太陽翼基板等,起到承擔力學載荷的作用,直接影響衛星的穩定性與安全性,因此超大尺寸、高尺寸精度、薄壁、質量穩定的結構件制造技術應用重要性突出,高均質超大尺寸鈦合金構件是重要發展方向之一。
從海洋工程領域來看,海洋工程裝備工作在高壓、高沖擊、高腐蝕環境中,對結構件的要求除了大型化以外,對制造材料還有高強度、高韌性、高耐腐蝕等需求,高均質超大尺寸鈦合金構件在海洋工程領域同樣擁有巨大應用潛力。因此,我國政府對高均質超大尺寸鈦合金構件技術發展極為重視,相關研究成果不斷增多。
2024年8月,工信部關于發布國家重點研發計劃“高性能制造技術與重大裝備”等16個重點專項2024年度項目申報指南的通知中,在先進結構與復合材料板塊,提出針對深海工程裝備關鍵部件高強、高韌、大型化、低成本迫切發展需求,開發深海特種裝備用高均質超大尺寸鈦合金構件制造關鍵技術。
2025年1月,由華中科技大學牽頭的國家自然科學基金專項項目“粉末冶金法制備低成本大體積高均質鈦合金構件的基礎研究”啟動暨實施方案論證會召開。
新思界
行業分析人士表示,2025年2月,中船集團七二五所洛陽雙瑞精鑄鈦業有限公司成功試制大尺寸遙感衛星用鈦合金主承力結構件并完成交付,此結構件直徑3.7米,整體重量超650公斤,最薄壁厚4毫米。我國其他高均質超大尺寸鈦合金構件相關研制企業還有中國機械科學研究總院集團有限公司、寶雞鈦業股份有限公司等。