忆高强度钛合金蓄压气瓶研制

  钛及其合金具有优异的比强度、高温强度及抗腐蚀能力的特点,在宇宙空间、航空、造船、化工等部门作为重要的结构材料被广泛应用。

 

  1969年上海冶金所四室钛合金组承接了国防科委仿制美国越战中得到的麻雀导弹驱动用蓄压气瓶的研制任务。任务需要研制出钛合金蓄压气瓶,要求内瓶工作压力500大气压,爆破试验压力大于780大气压;外瓶工作压力200大气压,爆破试验压力大于350大气压。气瓶分内外两部分,内瓶是一个直径为126毫米、壁厚为5mm的球体,由2个半球焊接而成;其中一个半球体顶部有突台,台上有充气孔。外瓶由瓶盖和瓶体组成,瓶盖是一个厚27毫米的带螺纹圆板,瓶体是一个外径为172mm、深139mm、壁厚为3mm带螺纹的半球形圆柱筒。内瓶承受压力1500大气压,外瓶承受压力800大气压。

 

  在王乃粒同志领导下,顾隆道、何富香、张健和我等同志不怕困难,为完成国家任务而奋发努力。在前2年自主研制的高强度钛合金东方红1号(Ti-13V-11Cr-3Al)基础上,全组同事紧张地开展了各方面的工作。在上海铁合金厂试制铝-钒中间合金,在上钢五厂真空自耗炉冶炼钛合金锭子,在上海重型机械厂我国第一台万吨水压机上胎模锻造毛坯,在我所机电工厂邓师傅密切配合下精加工成型,在上海钢研所拉丝做焊条,在我所机电工厂焊接车间邓师傅做氩弧焊……

 

  鉴于钛合金是新材料、新工艺,需要做大量的材料性能、结构和工艺方面的探索包括金相、金属热处理和焊接试验等等,工作任务十分繁重。金属热处理往往需要数十小时三班倒地进行。许多加工工艺需要在远郊的外单位的协助,在当时缺乏交通车辆的情况下,大家克服严冬酷暑等各种困难,也顾不上家有老小,常常奔波于吴淞、闵行各单位。最终,经过全组同事的共同努力和奋力合作,并在机电工厂工人师傅的大力配合下,钛合金蓄压气瓶制造成功。

  

 图为钛合金蓄压气瓶(左内瓶,右外瓶)

  气瓶的检验由六院612所、112厂与我所共同展开。当时强度试验在1000大气压液压试验台进行,爆破试验在1500大气压液压试验台进行,液体介质是AMR-10红油。气瓶在防爆箱内进行加压试验,最后在金山湾海边进行爆破试验。检验结果显示气瓶内瓶可承受压力1520大气压,外瓶可承受压力1000余大气压,圆满地完成了任务。1975年该组气瓶在上海工业展览馆作为新产品展出。

    

  (作者:高培德  原物理化学室副主任、研究员)




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