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太鋼造出第四代核電機組核心部件支撐環

時間:[2019-03-25 ] 信息來源:科技日報
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  3月20日,記者從太原鋼鐵集團獲悉,太鋼采用高純凈不銹鋼材料打造的世界直徑最大、重量最大的無焊縫整體不銹鋼環形鍛件研制成功,將用于制作我國首個第四代核電機組——福建霞浦60萬千瓦快中子反應堆示范堆核心部件支撐環。

  快堆是我國核能發展“熱堆—快堆—聚變堆”戰略路線“三步走”中的第二步,屬于世界上第四代先進核能系統的首選堆型,可大幅提升核燃料的資源利用率。作為整個堆容器的“脊梁”,該巨型環形鍛件直徑15.6米,重達150噸,要求結構上能承受7000噸重量,耐受650度高溫,并且連續運行四十年。

  以往,國內外此類巨型鍛件均采用多段小坯組焊方式制造,焊縫位置的材料組織性能薄弱,給核電機組運行埋下安全隱患。中科院金屬所首創“以小制大”工藝路線,以58塊高純凈不銹鋼連鑄板坯疊加鍛造制作該環件所需百噸級原始坯料,解決了傳統“以大制大”工藝上鋼錠凝固過程所固有的冶金缺陷問題。

  苛刻的使用條件和全新的加工工藝對所需連鑄坯的化學成分及其均勻性提出了前所未有的挑戰。太鋼與中國原子能科學研究院、中國科學院金屬研究所聯手研發,全方位開展技術攻關,通過對冶煉和連鑄工藝的突破,材料的耐高溫、耐腐蝕性能,鋼質純凈度,內部組織均勻性,尺寸精度等指標達到了全新高度,掌握了快堆關鍵設備用不銹鋼板、連鑄坯、電渣錠等系列產品的制造技術,并具備了批量生產能力,有力支持了這一“世界之最”的成功研制。

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