大深度材料技術

1、.大深度材料技術大潛深平臺及潛器等深海裝備在水下活動，要承受巨大壓力，潛得越深，壓力越大。為保證其安全，對它們的殼體材料在強度、韌性、塑性、耐疲勞性、耐海水腐蝕性、可焊性、工藝性等方面皆有較高的要求。 就潛艇來說，二次大戰(zhàn)前，耐壓殼體材料一般采用強度屈服極限為45千克力/厘米2級鋼材，下潛深度不大。二戰(zhàn)后，人們開始采用屈服極限為60千克力/厘米2級高強度合金鋼，下潛深度逐漸增大?，F(xiàn)代潛艇采用的殼體鋼材強度更高，屈服極限將近100千克力/厘米2，有的甚至更高，因而下潛深度大大增加。 高強度合金鋼 高強度合金鋼是目前大潛深潛艇建造最重要、最關鍵的結(jié)構(gòu)材料，其性能優(yōu)劣直

2、接關系到潛艇戰(zhàn)術性能的提高。 美國從20世紀50年代就開始建立HY系列艦艇結(jié)構(gòu)鋼的體系平臺，目前該系列鋼包括HY80、HY100和HY130等高強度合金鋼。美國“大青花魚”號試驗潛艇是應用HY80高強度鋼的第一艘潛艇，HY80高強度鋼屈服強度為5666.5千克力/厘米2，可保證核潛艇下潛深度達到300米，HY80鋼隨后被美國各級核潛艇采用達30年之久，美國海軍目前在役的“洛杉磯”級攻擊型核潛艇就采用HY80型高強度合金鋼建造。為了適應其“海狼”級攻擊型核潛艇下潛深度增加的需要，美國海軍原打算采用正在研制的HY130高強度鋼，該鋼的屈服強度為91千克力/厘米2，但由于HY130鋼的焊接

3、工藝方面還有一些問題沒有解決，除少量結(jié)構(gòu)及海水管路經(jīng)過嚴格的檢驗仍采用HY130鋼外，“海狼”級攻擊型核潛艇主要的19種結(jié)構(gòu)的構(gòu)架、構(gòu)件均改用已研制成功的既能抗震又能抗海水壓力的HY100高強度鋼制造。此種鋼屈服強度為82千克力/厘米2。“海狼”級核潛艇采用此種鋼后，其下潛深度比采用屈服強度為5666.5千克力/厘米2的HY80鋼建造的“洛杉磯”級核潛艇增加了25以上?！奥迳即墶奔壍南聺撋疃葹?50米，“海狼”級的下潛深度達到610米。美國海軍目前正在建造的面向21世紀的“弗吉尼亞”級攻擊型核潛艇艇體仍將采用HY100鋼。 法國核潛艇采用的HELS80鋼和英國核潛艇采用的QN-1型鋼

4、均和美國的HY80鋼性能相似。 鈦合金鋼 鈦合金在潛艇上的應用相當廣泛，它具有重量輕、強度大、耐熱性強、耐腐蝕等許多特性，被譽為“未來的金屬”，是具有發(fā)展前途的新型結(jié)構(gòu)材料。鈦合金的比強度（強度與重量比）在金屬結(jié)構(gòu)材料中是很高的，它的強度與鋼材相當，但其重量僅為低碳鋼的57%左右。 俄羅斯在鈦合金核潛艇的研究和制造技術上，處于國際領先地位，也是用鈦合金建造耐壓殼體的唯一國家。冷戰(zhàn)時期，蘇聯(lián)海軍為了抗衡美國海上力量，追求核潛艇的大潛深、高機動性，根據(jù)與美國海軍對抗的實際情況，蘇聯(lián)海軍認為，其核潛艇應具有1000米的深潛能力，因為當時世界各國尚無任何潛艇和武器能在1000米的深度上作戰(zhàn)，且在該深度上潛艇還可以有效地躲避敵人的探測和攻擊。到20世紀60年代后期，蘇聯(lián)由于在新型結(jié)構(gòu)材料的試驗研究，特別是關于高強度鈦合金的制造工藝已經(jīng)逐漸成熟，已有能力建造出滿足這種大潛深要求的核潛艇，于是，蘇聯(lián)海軍開始大量應用鈦合金建造潛艇艇殼。水下排水量3600噸的“阿爾法”級攻擊型核潛艇采用雙層殼體建造，每艘用鈦量高達650噸，下潛深度達到900米?！叭奔壎嘤猛竞藵撏б膊捎媚蛪簹んw鈦