着什么吗?“
“意味着Ti-3Al-2.5V这条路走不通了。“
“意味着你得换材料。而换材料意味着重新设计、重新加工、重新做所有测试。你之前花的时间和钱——“
“全打水漂了。“
陈默沉默了一会儿。
“你有没有考虑过……换一种壳体结构?“
“什么意思?“
“不用单层球壳。用双层壳体,中间充油或充气,利用外部压力平衡内部压力。这样壳体本身承受的压差就小了,对材料强度的要求也低了。“
江灏摇头。“双层壳体方案我研究过。'深海挑战者号'用的就是类似思路。但那个方案对密封要求极高,而且一旦外层破损,内层直接暴露在全压下,没有任何缓冲。对我来说风险太大了。“
“那……复合材料?碳纤维?“
“碳纤维在压缩载荷下性能很好,但深海环境有蠕变问题。长期浸泡后性能衰减严重,而且一旦进水,碳纤维会分层。“
“陶瓷?“
“脆性太大,抗冲击差。“
“……那你还剩什么?“
“更好的钛合金。“
陈默叹了口气。“更好的钛合金意味着什么,你清楚吧?“
江灏清楚。
钛合金的性能提升,靠的是合金元素的配比。Ti-6Al-4V是航空级钛合金,屈服强度大约900MPa,比他现在用的材料强不少。但900MPa离1100MPa还有距离。而且Ti-6Al-4V的焊接性能比Ti-3Al-2.5V差得多,焊接后强度衰减更严重。
要同时满足“高屈服强度“和“可焊接性“,几乎是一个矛盾的要求。
除非……
江灏拿起笔,在纸上画了一个元素周期表的局部。
钛的合金化元素——铝、钒、钼、锆、锡、铌……
他一个个看过去。
铝是α稳定元素,能提高强度和耐温性,但加多了会变脆。钒是β稳定元素,能改善塑性,但焊接时容易形成脆性相。钼能提高强度,但成本高,而且加工难度大。锆能细化晶粒……
他在纸上画了无数个组合。
Ti-6Al-4V——900MPa,焊接性差。
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo——950MPa,加工难度极大。
Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr——1100MPa,但这是β钛合金,焊接后几乎必然形成脆性相。
没有一个方案能同时满足强度和焊接性。
他放下笔,揉了揉太阳穴。
第四天,他给老魏打了电话。
“魏哥,我可能要换材料。“
“换什么?“
“Ti-10V-2Fe-3Al。“
电话那头沉默了很久。
“……你确定?“
“不确定。但这是我能找到的唯一一种同时满足强度和焊接性的钛合金。“
“你知道这种材料多难焊吗?近β钛合金的焊接,热影响区的组织转变比α-β合金复杂十倍。一个参数没调好,焊缝就是脆的。“
“我知道。但我想试试。“
“你有多少钱?“
“换完材料大概还剩……“江灏算了算,“不到二十万。“
“二十万。加工费、热处理费、测试费、设备费……“
“我知道不够。“
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