深海中蘊(yùn)藏著生物和礦產(chǎn)資源，深海潛水器是深?？茖W(xué)研究和資源開(kāi)發(fā)的主要運(yùn)載工具，“耐壓艙”是其核心部件，是人類(lèi)進(jìn)入深海的安全屏障。潛水器的每一次作業(yè)，耐壓艙都承受一次不斷變化的海水壓力（升載-保載-卸載）作用，這種載荷譜下的疲勞稱(chēng)為保載疲勞（Dwell fatigue）。新型高強(qiáng)韌鈦合金是耐壓艙的shou選材料，研究其保載疲勞特性對(duì)于深海潛水器的設(shè)計(jì)和可靠性評(píng)估具有重要意義。

      研究發(fā)現(xiàn)，耐壓艙鈦合金的三種保載疲勞失效模式，即疲勞失效、延性失效及疲勞與延性混合失效。保載與疲勞載荷的相互作用加速了試樣的失效，并導(dǎo)致不同失效模式之間的競(jìng)爭(zhēng)。研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)保載疲勞壽命與第one周次累積zui大應(yīng)變有關(guān)，二者在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)下呈近似線性關(guān)系，間歇加載時(shí)間對(duì)鈦合金的保載疲勞行為沒(méi)有影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論分析揭示了鈦合金的保載疲勞機(jī)理，即保載產(chǎn)生的塑性變形增大了試樣的實(shí)際應(yīng)力，這促進(jìn)了已形成裂紋或損傷的擴(kuò)展，同時(shí)，疲勞載荷部分導(dǎo)致的局部塑性應(yīng)變?cè)龃罅吮］d疲勞塑性應(yīng)變的累積。

      該研究由中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所LNM微結(jié)構(gòu)計(jì)算力學(xué)課題組與中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七〇二研究所等單位合作完成，得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“深海裝備耐壓結(jié)構(gòu)體、材料耐壓特性及評(píng)估技術(shù)研究”的支持。相關(guān)研究成果發(fā)表在Journal of Materials Science & Technology上。（轉(zhuǎn)載）

?       鈦合金耐壓艙具有以下主要性能?：

     1. ?耐腐蝕性能?：鈦合金具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，不受海水侵蝕，能夠在相對(duì)較輕的情況下保證下潛強(qiáng)度，是水下探測(cè)的理想材料?。

     2. ?強(qiáng)度和重量?：鈦合金比強(qiáng)度大，密度在4.55左右，比不銹鋼和鋁合金更輕，適合用于深海探測(cè)設(shè)備?。

     3. ?加工特性?：鈦合金的熱導(dǎo)率小，加工時(shí)刀尖溫度高，易磨損，因此需要采用特殊的加工方法和安裝防震架以防深切削時(shí)工件撓曲變形?。

?     鈦合金耐壓艙的應(yīng)用領(lǐng)域?：

     1. ?深海探測(cè)儀器?：鈦合金耐壓艙廣泛應(yīng)用于深海探測(cè)儀器密封保護(hù)，如水下相機(jī)、電源等?。

     2. ?無(wú)人遙控潛水器和自主式水下潛航器?：鈦合金耐壓艙體用于這些設(shè)備的殼體，提供強(qiáng)度和耐腐蝕性能?。

     3. ?艦船領(lǐng)域?：在艦船上，鈦合金材料用于電子信息系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、船體結(jié)構(gòu)件、推進(jìn)系統(tǒng)等?。

?     鈦合金耐壓艙的加工方法?：

?      CNC車(chē)、銑、鉆、深孔加工、鏜、攻絲等技術(shù)手段?：這些方法能夠滿(mǎn)足鈦合金耐壓艙的加工需求?。