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万米深渊的钛之突围——从“奋斗者”号获得国家科学技术进步奖特等奖看我国钛产业科技硬实力

   2026-10-16 IP属地 陕西中国有色金属报杨一鸣210

  “奋斗者”号全海深载人潜水器项目在今年7月获得2025年度国家科学技术进步奖特等奖。这份沉甸甸的国奖荣誉,不仅是我国深海装备领域的重大里程碑,还点亮了我国钛行业的高光时刻,提振了全行业创新发展的信心,激发了钛行业科研工作者接续奋斗的热情。

  “奋斗者”号全海深载人潜水器项目由中国船舶科学研究中心牵头,汇聚中国科学院金属研究所、中国船舶集团有限公司第七二五研究所、宝鸡钛业股份有限公司等国内科研院所以及龙头企业组建联合攻关团队,历经多年集中攻坚完成研制。2020年11月,该潜水器成功坐底马里亚纳海沟10909米,刷新我国载人深潜纪录,成为全球同类装备中载员最多、潜浮速度最快、海底作业时间最长、作业能力最强的全海深载人潜水器,整体技术跻身世界领先水平。

  跨域联合攻坚,打通全链条技术瓶颈。从“蛟龙”探海到“深海勇士”,再到“奋斗者”号坐底马里亚纳海沟,我国深潜事业短短十余年实现了从千米级到万米级的跨越。“奋斗者”号的诞生,是数十家单位上千名科研人员历经十余年联合攻关的成果,其每一项核心突破,都与钛行业的技术创新紧密绑定。

  万米深海,高压、腐蚀环境极端严酷,材料是装备突破的第一道关口。为攻克材料配方、成型加工、焊接工艺等多重技术瓶颈难题,在国家重点研发计划支持下,中国科学院金属研究所牵头,联合宝钛股份、中国船舶集团洛阳船舶材料研究所等单位,组建钛合金载人舱研制“国家队”。联合团队发挥各自领域的技术优势,直面钛合金基础科学难题,从基础研究到工程应用步步为营,逐一破解了困扰行业多年的技术难题,完成全海深钛合金载人舱研制,为潜水器叩问万米深海筑牢硬件根基。

  针对大尺寸载人舱球壳的需求,中国科学院金属研究所团队解决了若干钛合金基础科学问题,攻克了载人舱材料、成型、焊接等一系列关键技术瓶颈难题。该团队在国际上首次提出一种满足万米载人舱长期应用要求的增强增韧合金设计方案,设计并实现了具有独创性的钛合金两级片层状显微结构,发明了一种具有良好热加工成形和焊接成形性能的Ti62A钛合金,在韧性和可焊性与以往使用的Ti64合金相当的前提下,强度提高20%,奠定了我国全海深载人舱材料的世界领先地位。

  面对大规格钛合金铸锭和板材制备的核心任务,宝钛股份先后攻克新型高强高韧钛合金成分均匀性调控、大规格宽幅超厚板材制备、冲压成型、高精度形位公差与热处理等多项耦合制衡的关键技术,研制出适配万米高压工况的球壳材料与成套工艺,为我国深海装备研发储备了核心技术力量。

  载人舱是由两个半球焊接而成的整体球壳,焊接质量直接关系到潜航员的生命安全,焊缝不仅要满足强度要求,还要保证良好的韧性和抗应力腐蚀能力。中国船舶集团有限公司第七二五研究所团队,首创真空特殊电子束焊接技术,高质量完成了“奋斗者”号载人潜水器耐压舱的焊接工艺开发与制造,解决了大厚度钛合金焊接易产生缺陷、性能下降的问题,最终完成的整体焊缝满足了全海深环境下的使用要求。

  最终,经过多家单位的协同攻关、持续深耕,这支跨领域的联合团队成功建造出世界上首个能搭载3人的万米深度钛合金载人舱,标志着我国完全掌握了全海深载人舱从材料到制造的全链条核心技术,也证明了我国钛行业具备为极端装备提供高端钛材料的能力。

  重大工程牵引材料迭代,材料突破反哺产业升级。“奋斗者”号摘得国家科技进步奖特等奖,是对多单位协同攻坚创新硕果的肯定,更彰显了我国钛产业从材料研发到工业化制备全链条能力的跃升。

  长期以来,高端钛合金领域一直被少数发达国家垄断,国内重大装备所需的高端钛材一度依赖进口,不仅价格高昂,还存在关键材料“卡脖子”风险。依托“奋斗者”号万米载人舱这一重大工程攻关,我国成功研制出增强增韧合金钛合金、大规格宽幅超厚板材制备技术、钛合金焊接工艺,突破国外技术封锁,为各领域高端装备自主可控筑牢根基。

  项目采用的跨领域联合攻关机制,从基础研究到材料制备,再到工程应用,形成了“需求牵引—院所攻关—企业转化—工程应用”的完整创新链条,集中展现了我国钛产业协同联动的体系化优势。科研院所的基础研究成果能够快速转化为企业的产品,企业的工程化需求又能反过来指导基础研究方向,实现了产学研用的深度融合,为后续钛行业其他重大技术突破提供了可复制的经验。

  钛合金作为战略金属、海洋金属,在国家重大装备体系中具有重要价值。当前,我国钛行业正处于从规模扩张向高质量发展转型的关键阶段,面临着高端产品供给不足、低端产品产能过剩、关键核心技术仍然存在短板等问题。更需要全行业以“奋斗者”的姿态,坚持自主创新,持续攻坚克难,不断推进工艺技术提升,推动我国从钛工业大国向钛工业强国转变,为我国高端装备制造与科技自立自强持续贡献钛业力量。

集智攻关下的“国之重器”

潘廷祥

  “团结就是力量,这力量是铁,这力量是钢,比铁还硬,比钢还强……”激昂的歌词,道出一个朴素而坚强的道理:团结蕴藏着坚不可摧的磅礴伟力。一如寻常之水,经高压加持便可化作锋利水刀,切割厚重钢材。而“奋斗者”号全海深载人潜水器累计完成522次下潜,其中,万米级深潜25次,这份亮眼成绩,正是对磅礴合力的生动诠释。作为我国数十家跨领域、跨学科科研单位协同攻坚的重大成果,这一重器的硬核实力,正是广大科技工作者和大国工匠集智攻关淬炼出的智慧结晶。

  众智成城,共铸钛魂。2025年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂举行,“奋斗者”号全海深载人潜水器项目荣获国家科学技术进步奖特等奖。这份至高荣誉的背后,是27家单位同心托举——从核心材料攻关、智能系统研发,到动力保障、海上试验支撑,各环节紧密协同,共同铸就的“奋斗者”号辉煌。

  这座沉甸甸的特等奖,是团结协作、跨界协同力量的集中彰显。这样的“国之重器”,绝非单一单位所能完成。唯有各方拧成一股绳、协同发力,方能战胜万米深海带来的重重挑战。回望人类工业化历程,世界先后经历蒸汽、电气、信息3次工业革命,21世纪迈入以智能化为核心的第四次工业革命,即工业4.0时代。这场变革以人工智能为重要支点,推动多领域技术深度交融,实现大数据、云计算、物联网与智能制造协同发展。“奋斗者”号的成功研制,正是第四次工业革命浪潮下,集众智、聚合力催生的重大创新成果。

  团结凝聚合力,融合促进发展。融合能够汇纳八方智慧、凝聚万众心力,而团结正是铸就重大装备过硬实力的核心密码。回望“奋斗者”号的万米深潜征途,启示清晰而深刻:正是众多科研团队集智聚力,才锻造出如钛合金载人球壳一般坚韧的深海探索之魂。

  在钛产业核心技术攻关路上,各专业团队既要深耕主业,夯实自身技术根基,更要主动打破学科、单位之间的壁垒,开展跨领域深度协同,向着共同目标实现关键突破。只有各展所长、优势互补,秉持开放协作的姿态携手攻坚,才能汇聚起推动我国钛产业高质量发展的磅礴力量。

 
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