中廣核：金屬3D打印制冷機端蓋首次成功用于大亞灣核電站

　　2月4日，中廣核核電運營有限公司宣布，其科研項目“3D打印技術在核電站備件及零部件制造、維修過程中的關鍵技術研究”取得突破性進展，項目組選用電熔增材技術研發(fā)制造的制冷機端蓋在大亞灣核電站壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)成功完成設備安裝并通過設備運行再鑒定。

　　據(jù)介紹，該金屬3D打印制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(tǒng)制冷機端蓋國外廠家設備改型、備件無法供貨的難題，是3D打印技術在核電領域的國內(nèi)首例工程實踐示范應用，標志著3D打印技術在核電領域?qū)崿F(xiàn)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打印技術，與上市公司南風股份密不可分。就在2017年12月，南風股份公告宣布，公司與中廣核運營公司簽訂了《中廣核運營核電站增材制造技術及產(chǎn)品聯(lián)合研發(fā)合作協(xié)議》。

　　按照這一協(xié)議，中廣核運營公司提供核電站需求產(chǎn)品的技術要求和原設計資料，提供產(chǎn)品技術規(guī)格書或研制任務書，并在增材技術及產(chǎn)品研發(fā)過程中提供必要的技術支持。南風股份子公司南方增材負責完成產(chǎn)品設計、制造工藝確定，以及產(chǎn)品的制造、檢驗、試驗、鑒定評審等，并組織編寫相關技術文件，中廣核運營公司進行必要的監(jiān)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打印技術、增材制造技術）在核電領域的產(chǎn)業(yè)化運用步伐，對促使公司在重型金屬構件成型制造領域的發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。

　　截至目前，南方增材已完成核電站SAP制冷機熱交換端蓋備件增材制造的研發(fā)、生產(chǎn)，并已交付中廣核運營公司。言外之意，本次中廣核3D打印項目在大亞灣核電站取得突破性進展的背后，南風股份是當之無愧的幕后功臣。

　　根據(jù)介紹，南方增材采用的電熔增材制造技術，是一種以電弧熱、電阻熱為復合熱源，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，并賦有一定機械性能金屬構件的制造方法。

　　相較傳統(tǒng)的鑄造、鍛造工藝，該技術具有復雜結構一體化凈成形、生產(chǎn)周期短、材質(zhì)性能優(yōu)良、焊接性能好，材料利用率高的優(yōu)點。

　　以制冷機端蓋制造過程為例，傳統(tǒng)的鑄造工藝開發(fā)周期長，開模費用高，且產(chǎn)品機械強度、沖擊韌性較差，且制造周期長，材料利用率較低。而電熔增材制造技術可以實現(xiàn)各種復雜結構一體化凈成形、制造周期僅需一周，材料利用率高，產(chǎn)品完整度高，各方面性能與鍛件相當且綜合性能遠優(yōu)于鑄件。

　　結合核電領域部分設備服役環(huán)境苛刻，機械性能要求高，備件結構復雜，國外備件采購成本高周期長的問題，以及3D打印技術可實現(xiàn)復雜結構一體化凈成形、制造周期短、材料利用率高、性能優(yōu)良的優(yōu)勢，業(yè)內(nèi)人士認為，3D打印新興制造技術應用于核電站備件及零部件制造及修復，對未來核電設備的設計、研發(fā)、制造、修復將帶來革命性的改變。

　　據(jù)了解，早在2016年，中廣核就已在金屬3D打印獲得突破，比方說利用選區(qū)激光熔化（SelectiveLaserMelting，SLM）3D打印技術成功制造出核電站復雜流道儀表閥閥體。試制的閥體長140毫米，寬76毫米，高56毫米，材料為核電常用材料Z2CND17-12（316L不銹鋼），內(nèi)部流道復雜，要求較高，是一種典型的核電承壓部件。