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中科院制成世界上最大的无焊缝整体不锈钢环形锻件

  中科院近日宣布,利用中国科学院金属研究所研发的金属构筑成形技术,世界上最大的无焊缝整体不锈钢环形锻件顺利轧制成功。

  据了解,该环件直径达15.6米,重达150吨,首次实现了百吨级金属坯分级构筑成形,这也是目前世界上直径最大、重量最大的整锻式不锈钢环形件。

  中科院金属所在中核集团的委托和支持下,组建产学研团队,应用太钢高纯净连铸板坯,在山东伊莱特重工研制成直径15.6米的环形锻件,其特点是整体无焊缝,均质化程度高,组织均匀性好。该巨型环件将应用于我国第四代核电机组,其成功研制将有力地保障我国核工业领域重大装备的实施。

  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,而且结构上承受7000吨重量,是整个堆容器的脊梁。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。

  中科院金属所科研人员历经十多年的艰苦努力,研发了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。

  据业内人士介绍,该技术目前已经被多位院士专家评价为大构件制造领域的一项变革性创新,已在水电、风电、核电等重要领域实现应用,对于推动我国高端装备的快速发展,保障重大装备核心材料的自主可控发挥了十分重要的作用。