新型加工方法“以小制大”

2019-03-15 03:36:19  来源:科技日报  

世界最大无焊缝整体不锈钢环形锻件吊装
图片由受访单位提供

    利用中国科学院金属研究所研发的金属构筑成形技术,目前世界上直径最大、重量最大的无焊缝整体不锈钢环形锻件近日在山东轧制成功。该环件将作为我国第四代核电机组核心部件的支承环,不但是压力容器边界、安全屏障,而且结构上可承受7000吨重量,堪称整个堆容器的“脊梁”,将有力地保障我国核工业领域重大装备的实施。

    该环件直径15.6米,重达150吨,首次实现了百吨级金属坯分级构筑成形。以往,此类巨型锻件国外均采用多段小坯组焊方式制造,不仅加工周期长、成本高,而且焊缝位置的材料组织性能薄弱,给核电机组运行埋下安全隐患。

    在中核集团的委托和支持下,中科院金属所组建起产学研团队,历经10多年的艰苦努力,研发出原创的金属构筑成形技术并揭示了构筑界面的愈合机制和组织演化机理,突破了大锻件“以大制大”思路的局限,开发出表面活化、真空封装、多向锻造、分级构筑、整体轧环等系列关键技术,彻底消除了多层金属间的界面,使支承环锻件构筑界面位置与基体金属在成分、组织、性能上完全一致,实现了“以小制大”的新型加工制造,大幅提升品质的同时降低了制造成本。

    此次轨制的世界最大的无焊缝整体不锈钢环形锻件,应用了太钢高纯净连铸板坯,在山东伊莱特重工轨制成形,其特点是整体无焊缝,均质化程度高,组织均匀性好。

    据悉,该技术已在水电、风电、核电等领域应用,为推动我国高端装备快速发展,保障重大装备核心材料的自主可控方面发挥了重要作用。(记者郝晓明)