微裂紋位於圓筒焊縫外側,主要沿圓周方向擴充套件。
外部海水壓力會把筒壁向內壓縮,看上去應該讓裂紋閉合。
可圓筒受壓後,筒壁會產生橢圓化。
區域性區域仍會出現彎曲拉應力。每次下潛與上浮,裂紋尖端便張開、閉合一次。
應變片貼在裂紋兩側後,這種變化被直接記錄下來。
外壓從零升到九十六兆帕,裂紋中段確實閉合,尖端附近卻因筒壁橢圓化出現短暫拉伸。壓力每越過七十兆帕一次,尖端都會像呼吸一樣張開幾微米。
真正推動疲勞的不是最大壓力,而是這次反覆“呼吸”。
傳統修復是把裂紋磨掉後補焊。
鈦合金焊接必須在高純氬氣保護下進行。三百多個薄壁圓筒重新受熱,不僅可能吸入更多氫,還會讓已經加工好的密封面變形。
周野拒絕在裂紋上繼續加熱。
他給圓筒外側套上一隻高強度合金環。
合金環內徑比筒體小零點一二毫米。
先將環加熱膨脹,套到焊縫附近,冷卻後緊緊箍住鈦筒。裂紋所在區域會獲得預先存在的壓應力。
外部海壓再怎樣變化,也必須先抵消這層壓應力,才能讓裂紋張開。
過盈量不能一味增加。
小於零點零八毫米,壓應力不足;超過零點一五毫米,套裝時筒壁會先被箍出塑性變形。團隊按每隻圓筒實測外徑配磨合金環,而不是用一種尺寸套所有產品。
加工記錄精確到兩微米,每隻環只能對應自己的筒號。
第一隻修復樣品進入壓力艙。
五十兆帕。
八十兆帕。
一百零五兆帕。
氦洩漏為零。
完成五十次壓力迴圈後,裂紋長度沒有增加。
韓啟明剛露出笑容,拆檢人員卻發現合金環向端蓋方向移動了零點四毫米。
圓筒外表非常光滑。
壓力迴圈引起的微小軸向變形,讓過盈環像一枚被慢慢搖松的戒指。它若繼續移動,最終會離開裂紋區域。
移動還會擦傷陶瓷隔離層。
一旦露出金屬接觸點,海水會在狹窄縫隙裡形成區域性電偶。外觀看不見,預緊力卻可能在數月中慢慢下降。
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