2月4日, 中廣核核電運營有限公司宣佈, 其科研項目“3D列印技術在核電站備件及零部件製造、維修過程中的關鍵技術研究”取得突破性進展,
據介紹, 該金屬3D列印製冷機端蓋在大亞灣核電站的順利安裝和安全投運, 成功解決了該系統製冷機端蓋國外廠家設備改型、備件無法供貨的難題, 是3D列印技術在核電領域的國內首例工程實踐示範應用, 標誌著3D列印技術在核電領域實現了從理論研究、技術分析向工程實踐應用的重大跨越。
值得注意的是, 中廣核取得成功的3D列印技術, 與上市公司南風股份密不可分。 就在2017年12月, 南風股份公告宣佈, 公司與中廣核運營公司簽訂了《中廣核運營核電站增材製造技術及產品聯合研發合作協定》。
按照這一協議, 中廣核運營公司提供核電站需求產品的技術要求和原設計資料, 提供產品技術規格書或研製任務書, 並在增材技術及產品研發過程中提供必要的技術支援。 南風股份子公司南方增材負責完成產品設計、製造工藝確定, 以及產品的製造、檢驗、試驗、鑒定評審等, 並組織編寫相關技術檔, 中廣核運營公司進行必要的監督檢查。
南風股份認為, 通過與中廣核運營公司的合作, 將加快推動重型金屬構件電熔精密成型技術(即重型金屬3D列印技術、增材製造技術)在核電領域的產業化運用步伐, 對促使公司在重型金屬構件成型製造領域的發展具有重要的戰略意義。
截至目前, 南方增材已完成核電站SAP製冷機熱交換端蓋備件增材製造的研發、生產,
根據介紹, 南方增材採用的電熔增材製造技術, 是一種以電弧熱、電阻熱為複合熱源, 熔化金屬原材料, 通過小熔池、微冶金, 快速凝固技術, 逐層堆積出具有一定形狀和尺寸, 並賦有一定機械性能金屬構件的製造方法。
相較傳統的鑄造、鍛造工藝, 該技術具有複雜結構一體化淨成形、生產週期短、材質性能優良、焊接性能好, 材料利用率高的優點。
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以製冷機端蓋製造過程為例, 傳統的鑄造工藝開發週期長, 開模費用高,
結合核電領域部分設備服役環境苛刻, 機械性能要求高, 備件結構複雜, 國外備件採購成本高週期長的問題, 以及3D列印技術可實現複雜結構一體化淨成形、製造週期短、材料利用率高、性能優良的優勢, 業內人士認為, 3D列印新興製造技術應用於核電站備件及零部件製造及修復, 對未來核電設備的設計、研發、製造、修復將帶來革命性的改變。
據瞭解, 早在2016年, 中廣核就已在金屬3D列印獲得突破,
180頁3D列印行業應用白皮書(2017)