大國焊接 肩負重任，向辛苦的焊工們致敬！

2017年6月26日，具有完全自主知識產權、達到世界先進水平的中國標準動車組「復興號」率先在京滬高鐵兩端的北京南站和上海虹橋站雙向首發。當人們乘坐動車的時候，感受到的是車輛的舒適和平穩，而安裝在車輛底部的U形轉向架，就相當於動車的「方向盤」。轉向架環口部位的焊接工藝，直接關係著動車組在高速轉彎時的平穩和安全。為了減少焊接段數，高鐵焊接大師—李萬君摸索出了一套一槍焊接完成轉向架環口的技術，可以將600毫米周長的環口焊接一氣呵成，不留任何瑕疵。

被譽為「工人院士」「高鐵焊接大師」的李萬君，將自己的工作視作一門藝術，精益求精已成為他的工作常態。他常說：「高鐵所有焊件必須表裡如一、沒有瑕疵，否則掉一個焊渣都可能造成重大事故，每一個焊件都得是藝術品。」

近年來，李萬君編輯了圖文並茂的《焊接典型質量問題彙編》，制定了《轉向架鉚焊工標準操作手冊》，提煉出《焊接藝術化標準》，讓嚴謹的製造態度成為焊工標準規範的操作習慣。他還隨時針對生產上的問題，創新工藝填補了我國氬弧焊自動焊接轉向架環口等方面的空白，以高超技能和實踐經驗完善大國製造。

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蛟龍入海

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海洋是充滿無限可能的寶庫，蘊藏著豐富的錳結核、鈷結殼、可燃冰等資源，

儲量是陸地的成百上千倍。蛟龍號克服重重環境和技術困難進行深海探索，

除了為海洋資源開發探路，還承擔許多像海洋生命、地質演化等科學研究使命。

2017年5月25日，我國首個國產4500米潛深載人潛水器耐壓殼在洛陽船舶材料研究所出廠。該球殼與「蛟龍」號所採用的耐壓殼尺寸相當，據悉，「蛟龍」號所採用的鈦合金耐壓殼為俄羅斯製造。由於鈦合金焊接工藝難度極高，俄羅斯在這方面居世界領先地位，此前只有俄羅斯曾製造鈦合金耐壓殼的核潛艇。

現場看到，出廠的球殼與「蛟龍」號球殼大小相當，直徑2.1米，並採用了相同的技術路徑，過程有點像「切、合西瓜」，即先用厚板分瓣衝壓成型，然後分瓣組裝、焊接成整球。從外觀看，比「蛟龍」號多了兩個觀察窗，由3個增加到5個，最大的不同是使用了我國自主研製的Ti80鈦合金材料。

Ti80是我國於1985年在美國Ti6211基礎上研製的深潛器用近α型鈦合金，具有中等強度、高韌、耐蝕、可焊性好等性能，已廣泛用于海洋領域。載人艙球殼是4500米載人潛水器上最重要的核心部件，是4500米載人潛水器關鍵設備國產化的最重要環節。

725所副所長王其紅說，面對這個目前我國規格最大、加工工藝技術集成度最高的鈦合金標誌性裝備，工程人員仍是遵循「由小到大」的原則。在長達五年里，先製備出1/4球殼，半球殼，並對球殼如解剖麻雀般進一步研究，突破了Ti80大規格厚板研製、球瓣成型、球瓣機加工、焊接、無損探測等關鍵技術研究。

2012年，課題轉入第二階段，球殼焊接成為最關鍵的一環。

「我們讓同一個人，在相同的工作環境下，分別在整球球殼、半球殼做同樣的操作，以做比對。」她告訴記者，這當中突破了整球組裝、焊接、機加工工序、球殼消應等關鍵技術。

科技部21世紀議程管理中心海洋處處長孫清表示，4500米載人潛水器球殼研製屬國家863計劃重大項目，將產生3個球殼。與725所採用瓜瓣拼接與窄間隙手工焊的技術路徑不同，寶鈦的兩個球殼使用TC4 ELI鈦合金，均為半球成型，區別在一個使用窄間隙手工焊，一個為電子束焊接。3個球殼陸續出廠後將進行出廠檢驗、第三方檢測和水壓試驗。

按照計劃，我國將研製一艘擁有自主知識產權的4500米載人潛水器，國產化率達到85%以上，與4500米級遙控/自治潛水器一起共同形成我國4500米水深的綜合探查和作業能力。

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殲敵雲端

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飛機焊接難

飛機的主要製造材料是鋁合金。這種材料有個突出的特點——焊接性能極差。採用傳統的焊接方式焊接後，焊接區域局部有應力集中，使得金屬變脆，而且易產生砂眼、氣泡、微裂紋等缺陷，使得結構在這些位置的性能低於非焊接區。這在飛機製造中是不能接受的。雖然現在也有一些特殊的焊接工藝，比如攪拌摩擦焊接和激光焊接，但相關技術過於複雜，且難以保證工藝穩定性。對於同一種材料來說，越薄越不容易焊接，飛機蒙皮厚度一般只有2毫米左右。

其次是飛機的工作特性造成的。飛機在高空高速飛行時，機身蒙皮承受的是拉力。發動機在工作時存在振動，同時飛機自身也會產生振動。飛機在每個航班中經歷的各種力都是不斷變化的，會存在疲勞問題。而拉力、振動和疲勞，都是引起焊接性能退化的主要原因。

最後是飛機的使用特性造成的。飛機的使用壽命一般都在20年以上，機體內有很多複雜而精密的儀器，在長時間使用過程中，各種器件都有可能出現不同程度的損壞，採用鉚接便於維修和更換。如果採用焊接的話，飛機的蒙皮就要全部進行更換，這樣會增加維修費用和單次維修難度。即便不發生任何設備故障，也需定期對飛機進行檢查和維護，包括需要把連接的部位拆開進行檢查和維護。焊接是一種不可拆卸連接，一旦拆開，結構就被破壞了。

張召忠在央視吐露殲20的的翼身融合體加工時就完全確定殲20是整體式的加工工藝。

用焊接首先是不能保證精度，飛機不是輪船，對精度要求非常高，焊接過程中只要有一點不對就全報廢，不可能再把報廢段切割下來再焊接的，因為這影響到機身強度。而且焊接好之後還要用儀器掃描焊點是否有氣隙，還要做預應力檢測。而且隨著溫度不同焊點的膨脹也不一樣，這樣一個構架做出來誰也不放心，能保證裡面10多萬個節點沒有一個有問題？而且加工好框架後還得打孔給蒙皮上鉚釘，這需要多少工作量？

任何一個部位出問題都可能導致返工而影響整體進度。而採用整體加工工藝在加工前就可以在電腦上檢測所有的設計，只要這塊鋁錠在水壓機上擠壓到要求的密度，經密度掃描合格，那麼幾乎有100%的把握加工出來的機身肯定合格。所以這個過程很迅速，殲20不是汽車，車身部件壞了可以割下來換，殲20也就是生產200架左右，非常昂貴，正是因為昂貴，保證每次加工100%成功遠比以後更換部件更省錢，主要是節約時間，而且強度有保證（這樣長一個機身如果用焊接或鉚釘，你能保證它的強度嗎？肉眼就能看出殲20太長，機身中部很容易折斷）。

所以，如何做好先進戰鬥機的材料焊接更應該是一個交給我們焊接人的重任！

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