1989生活分享网新一代战机需要的高端钛合金，之前，国内一直处于空白。可以这么说，一代材料，一代神，歼20，轰20，能否顺利升空，高端钛合金是关键。美国F-22战机的主要承力部件，便是大型铸造钛合金框，目前，先进战机上的钛合金构件，所占比例，已经超过20%。
高性能钛合金技术，国外是不可能和我们分享的。但很快就出现了重大转折，中国连续突破多项钛合金技术，摇身一变，成为了世界上一流的钛合金加工生产国。就连美国商务部，也曾发出感叹，如果中国和俄罗斯对美国断供钛合金，将会引发“相当程度的冲击”。
中国钛合金技术到底强在哪？以至于让美国担心断供危机。
中国钛合金又是如何从跟随美国，变成超越美国的呢？
哈喽，大家好，我是科普小翔哥，关注我，了解更多科技背后的故事。
2020年11月10日，随着显示器上的数字变成10000，奋斗者号深潜器，下潜深度超过1万米，成功坐底马里亚纳海沟！中国人首次在世界的最深处，留下了自己的印记。你知道吗？奋斗者号的成功坐底，就离不开我国钛合金技术的突破。
深潜器在万米深海，需要承受巨大的压强，这个压强有多大呢？形象点来说，相当于5000多头大象同时站在你身上，面对如此大的压力，人类的血肉之躯，瞬间就会从三维变二维。
如此一来，如何保护乘客的安全，就成了载人深潜器必须要克服的难题。通常的做法呢，是用一个钛合金制造的金属球壳，把人包裹在里面。
之所以选择钛合金，是因为钛合金，相比于其他合金，强度更高，耐蚀性也更好，在深海能承受更大的压力，也不容易被海上腐蚀，更加耐用。
之前，受限于我国钛合金技术水平的不足，在奋斗者号前面，下水的蛟龙号，耐压球壳，是我们找俄罗斯，给加工生产的，以当时的技术，我们自己是做不了的。
钛合金为什么这么难做？其难点是什么呢？
由于钛在高温环境下，非常活泼，非常容易与其他许多元素发生反应，想把钛从其他杂质中弄出来，那就非常麻烦，而且在最后成形的时候，往往要在惰性气体或者真空环境中操作。这么一来二去的复杂操作，就注定了钛合金材料的价格将会非常贵。
解决了冶炼部分，想要使用钛做成产品零部件，还需要进行加工和焊接。而接下来的加工和焊接，难度更大。
被称为不死黑鸟的美国SR-71，飞行速度能达到3倍音速，是有史以来最快的飞机。它之所以能飞这么快，其主要原因，就是因为它是用钛合金制造的。但这架飞机有一个非常大的缺点，那就是漏油。这架飞机，平时是不能加油的，必须是，什么时候起飞，什么时候加油，不然即便是加满，用不了多长时间，也会漏没了。
为什么会漏油？美国为什么不想办法解决漏油问题呢？
其实，美国不是没想办法，而是想尽了各种办法，都解决不了。SR71为了可以飞得更快，整机足足使用了30吨的钛合金，占了整个飞机重量的93%，就连油箱和发动机，也是用钛合金做的。因为当时老美没有掌握，钛合金的完美焊接技术，所以，漏油问题，老美一直没能彻底解决，反正是，只有油箱里有油，它就会漏。
你看，即便是能制造如此先进飞机的世界第一强国，美国，它都不能很好地解决钛合金的加工焊接，可见其难度之大，绝对非比寻常。
为了解决钛的加工和焊接难题，我国选择另辟蹊径，那就是钛合金3D打印技术。
在2000年前后，中航激光技术团队，开始了“3D激光焊接快速成型技术”的研发，在国家特别是军方资金的持续加持下，经过数年研发。终于解决了“惰性气体保护系统”、“热应力离散”、“缺陷控制”、“晶格生长控制”等多项世界性技术难题。
目前，得益于该技术的推广利用，我国已经具备了，一次成形，超过12平方米，复杂钛合金构件的能力，成为目前世界上唯一一个，掌握了激光成形钛合金，大型主承力构件制造，并且实际工程应用的国家。
我们的国产大飞机，机头部分使用的就是这种技术，还有我国最新一代，载人飞船试验船的返回舱，底部，这个看着像大锅底的零件，也是使用这种技术制造的。
钛合金3D激光打印技术，可以说是完全解决了钛合金加工过程中的一系列难题。
钛合金3D激光打印，就是先用激光熔化钛合金，然后使用3D打印技术，进行打印，一次成形，省去了切削，打磨的过程，大约可以节约90%的原材料。钛合金可是非常贵的，如此多材料的节约，零件价格就可以做得很低。
使用传统技术，加工1吨重量的钛合金复杂结构件，成本大约是2500万，而使用3D激光打印，130万就可以做出来。使用这种技术，不仅成本低，而且还有很多其他优点。
我们就以美国的F22为例，因为美国没有钛合金3D激光打印技术，F22的超大型复杂钛合金构件，美国是分成3部分进行加工，然后焊接在一起。但是经过焊接的大型构件，抗疲劳度会差很多，焊接处还会遇到可怕的，钛合金腐蚀现象。而最直接的差距是，采用3D打印的钛合金部件比传统铸造件，重量更轻。减重是战斗机设计中，极为重要的一环，更轻的重量，就意味着可以飞得更快，有更好的机动性，能携带更多的武器和其他装备。根据《兵工科技》杂志的数据，中国歼20足足比，美国F22轻了5吨。空载情况下，歼20为15吨，F22则为19.7吨。
材料是一个时代和文明的基础，人类的科技发展史，就是一部创造材料，制造材料，利用材料的历史，材料是一切生产和生活的物质基础，中国能在高端钛合金技术上取得突破，可以说：为我国载人航天，深海探秘，先进飞机等技术的研发，奠定了基础。为祖国的强大点赞。
