近日，中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院與南方增材科技有限公司采用自主研發(fā)的重型金屬3D打印技術(shù)，成功打印出我國(guó)首個(gè)小堆（ACP100）壓力容器試件。這標(biāo)志著3D打印核電壓力容器最艱難的材料基礎(chǔ)研發(fā)和工藝研發(fā)的突破，也是我國(guó)重大型設(shè)備制造技術(shù)的一次突破。
核電站反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、鍛造主管道等主設(shè)備，技術(shù)要求高、生產(chǎn)難度大，一直以來(lái)采用傳統(tǒng)工藝，生產(chǎn)周期長(zhǎng)、投入大，產(chǎn)品一次合格率較低。3D打印即增材制造技術(shù)，無(wú)需萬(wàn)噸級(jí)重型鍛壓設(shè)備分段制造，其后續(xù)焊接成型的壓力容器可實(shí)現(xiàn)整體成型，產(chǎn)品性能可達(dá)到甚至部分優(yōu)于鍛件。重型金屬3D打印技術(shù)代表了未來(lái)先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，作為一項(xiàng)變革性的重型金屬構(gòu)件制造技術(shù)，為核電裝備的高質(zhì)量、高效率、低成本制造開(kāi)辟了一條新的道路。
中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院是中國(guó)唯一集核反應(yīng)堆工程研究、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、運(yùn)行和小批量生產(chǎn)為一體的大型綜合性科研基地，積極致力于核電研發(fā)，培育了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)化核電站品牌CP600/CP1000/CPR1000，承擔(dān)著新一代壓水堆核 電站ACP100/ACP600/ACP1000及CF系列燃料元件研究開(kāi)發(fā)、超臨界水冷堆技術(shù)預(yù)先研究等科研項(xiàng)目。南方增材是具有國(guó)際一流金屬增材制造研發(fā)團(tuán)隊(duì)的企業(yè)，擁有國(guó)內(nèi)唯一的自主設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的NFZC-WS001型3D打印設(shè)備，力爭(zhēng)搶占大型金屬構(gòu)件自動(dòng)化智能化制造產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn)。
自項(xiàng)目啟動(dòng)以來(lái)，雙方一直積極推進(jìn)各項(xiàng)工作。其中，中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院科研人員憑借在核設(shè)施材料方面的豐富經(jīng)驗(yàn)，對(duì)材料成分、性能和成型結(jié)構(gòu)方式給出了精準(zhǔn)的技術(shù)要求，并對(duì)初期材料試驗(yàn)過(guò)程中力學(xué)性能強(qiáng)度過(guò)高等問(wèn)題提出了指導(dǎo)意見(jiàn)，為材料后續(xù)應(yīng)用性能研究尤其是最關(guān)鍵的輻照性能研究等提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。在歷經(jīng)四輪材料試驗(yàn)，兩輪工藝試驗(yàn)后，南方增材科技有限公司突破了材料成分控制、工藝參數(shù)特性調(diào)整及控制對(duì)成型性能和結(jié)構(gòu)的影響，順利打印出了ACP100壓力容器增材制造試件。
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