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小堆壓力容器3D打印試件通過技術鑒定

關鍵詞:3D打印 網址:www.bdlhj.cn 日期:2016/12/12 10:28:55

12月3日至4日,在國家能源局的支持下,中國核動力研究設計院和南方增材科技有限公司自主研發的ACP100反應堆(小堆)壓力容器增材制造(3D打印)試件,通過了包括國家能源局中國核電發展中心、中國核動力研究設計院、國核工程有限公司、哈爾濱工業大學、北京鋼鐵研究總院等單位13位專家的科研成果鑒定。專家審查組一致認為:中國核動力研究設計院和南方增材科技有限公司自主研發、設計和建造了國內外最大型電熔增材制造設備(能打印最大直徑5.6米,長度9米,重達300噸的厚壁重型金屬構件),是重大型設備制造技術的一次重大突破,也是傳統制造業的一次變革,材料利用率高、生產周期大幅縮短,國際領先,可實現包括反應堆壓力容器在內的核電大型金屬構件的智能制造。


核電主設備制造一直被譽為制造業皇冠上的明珠,是核電建設的最大難關之一,代表著工業裝備制造業的最高水平。


2015年10月中國核動力研究設計院與南方增材科技有限公司,發起ACP100反應堆壓力容器增材制造項目,向工業變革的新型制造方式3D打印技術發起挑戰。開啟了核電重型主設備增材制造研發的序幕。


中國核動力研究設計院是中國唯一集核反應堆工程研究、設計、試驗、運行和小批量生產為一體的大型綜合性科研基地,積極致力于核電研發,培育了具有自主知識產權的國產化核電站品牌CP600/CP1000/CPR1000,承擔著新一代壓水堆核電站ACP100/ACP600/ACP1000及CF系列燃料元件研究開發、超臨界水冷堆技術預先研究等科研項目。南方增材科技有限公司是具有國際一流金屬增材制造研發團隊的企業,擁有國內唯一的自主設計、制造、調試完全自主知識產權的NFZC-WS001型3D打印設備,力爭搶占大型金屬構件自動化智能化制造產業的制高點。


自項目啟動以來,雙方積極推進各項工作。其中,中國核動力研究設計院科研人員憑借在核設施材料方面的豐富經驗,對材料成分,性能和成型結構方式給出了精準的技術要求,并對初期材料試驗過程中力學性能強度過高等問題提出了寶貴的指導意見,為有效避免核輻照后材料出現脆化等問題提供了強有力的保障。在歷經四輪材料試驗,兩輪工藝試驗后,南方增材科技有限公司突破了材料成分控制、工藝參數特性調整及控制對成型性能和結構的影響,順利打印出了ACP100壓力容器增材制造試件。


核電站反應堆壓力容器、蒸汽發生器、鍛造主管道等主設備,技術要求高、生產難度大,一直以來采用傳統工藝,生產周期長、投入大,產品一次合格率較低。如今,本次試件順利通過技術鑒定,標志著增材制造核電壓力容器最艱難的材料基礎研發和工藝研發的突破。增材制造無需萬噸級重型鍛壓設備分段制造,其后續焊接成型的壓力容器可實現整體成型,產品性能可達到甚至部分優于鍛件。重型金屬電熔增材制造技術(3D打印)代表了未來先進制造技術發展的必然趨勢,作為一項變革性的重型金屬構件制造技術,為核電裝備的高質量、高效率、低成本制造開辟了一條新的道路。

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