近日，中國核動力研究設(shè)計院與南方增材科技有限公司采用自主研發(fā)的重型金屬3D打印技術(shù)，成功打印出我國首個小堆（ACP100）壓力容器試件。這標志著3D打印核電壓力容器最艱難的材料基礎(chǔ)研發(fā)和工藝研發(fā)的突破，也是我國重大型設(shè)備制造技術(shù)的一次突破。
核電站反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、鍛造主管道等主設(shè)備，技術(shù)要求高、生產(chǎn)難度大，一直以來采用傳統(tǒng)工藝，生產(chǎn)周期長、投入大，產(chǎn)品一次合格率較低。3D打印即增材制造技術(shù)，無需萬噸級重型鍛壓設(shè)備分段制造，其后續(xù)焊接成型的壓力容器可實現(xiàn)整體成型，產(chǎn)品性能可達到甚至部分優(yōu)于鍛件。重型金屬3D打印技術(shù)代表了未來先進制造技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，作為一項變革性的重型金屬構(gòu)件制造技術(shù)，為核電裝備的高質(zhì)量、高效率、低成本制造開辟了一條新的道路。
中國核動力研究設(shè)計院是中國唯一集核反應(yīng)堆工程研究、設(shè)計、試驗、運行和小批量生產(chǎn)為一體的大型綜合性科研基地，積極致力于核電研發(fā)，培育了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)化核電站品牌CP600/CP1000/CPR1000，承擔著新一代壓水堆核 電站ACP100/ACP600/ACP1000及CF系列燃料元件研究開發(fā)、超臨界水冷堆技術(shù)預(yù)先研究等科研項目。南方增材是具有國際一流金屬增材制造研發(fā)團隊的企業(yè)，擁有國內(nèi)唯一的自主設(shè)計、制造、調(diào)試完全自主知識產(chǎn)權(quán)的NFZC-WS001型3D打印設(shè)備，力爭搶占大型金屬構(gòu)件自動化智能化制造產(chǎn)業(yè)的制高點。
自項目啟動以來，雙方一直積極推進各項工作。其中，中國核動力研究設(shè)計院科研人員憑借在核設(shè)施材料方面的豐富經(jīng)驗，對材料成分、性能和成型結(jié)構(gòu)方式給出了精準的技術(shù)要求，并對初期材料試驗過程中力學性能強度過高等問題提出了指導意見，為材料后續(xù)應(yīng)用性能研究尤其是最關(guān)鍵的輻照性能研究等提供了強有力的技術(shù)保障。在歷經(jīng)四輪材料試驗，兩輪工藝試驗后，南方增材科技有限公司突破了材料成分控制、工藝參數(shù)特性調(diào)整及控制對成型性能和結(jié)構(gòu)的影響，順利打印出了ACP100壓力容器增材制造試件。
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