中核集团成功3D打印出我国首个小堆ACP100压力容器试件

lydiazhang 2016-12-16 09:18:23

近日，中国核动力研究设计院与南方增材科技有限公司采用自主研发的重型金属3D打印技术，成功打印出我国首个小堆（ACP100）压力容器试件。这标志着3D打印核电压力容器最艰难的材料基础研发和工艺研发的突破，也是我国重大型设备制造技术的一次突破。

核电站反应堆压力容器、蒸汽发生器、锻造主管道等主设备，技术要求高、生产难度大，一直以来采用传统工艺，生产周期长、投入大，产品一次合格率较低。3D打印即增材制造技术，无需万吨级重型锻压设备分段制造，其后续焊接成型的压力容器可实现整体成型，产品性能可达到甚至部分优于锻件。重型金属3D打印技术代表了未来先进制造技术发展的必然趋势，作为一项变革性的重型金属构件制造技术，为核电装备的高质量、高效率、低成本制造开辟了一条新的道路。

中国核动力研究设计院是中国唯一集核反应堆工程研究、设计、试验、运行和小批量生产为一体的大型综合性科研基地，积极致力于核电研发，培育了具有自主知识产权的国产化核电站品牌CP600/CP1000/CPR1000，承担着新一代压水堆核电站ACP100/ACP600/ACP1000及CF系列燃料元件研究开发、超临界水冷堆技术预先研究等科研项目。南方增材是具有国际一流金属增材制造研发团队的企业，拥有国内唯一的自主设计、制造、调试完全自主知识产权的NFZC-WS001型3D打印设备，力争抢占大型金属构件自动化智能化制造产业的制高点。

自项目启动以来，双方一直积极推进各项工作。其中，中国核动力研究设计院科研人员凭借在核设施材料方面的丰富经验，对材料成分、性能和成型结构方式给出了精准的技术要求，并对初期材料试验过程中力学性能强度过高等问题提出了指导意见，为材料后续应用性能研究尤其是最关键的辐照性能研究等提供了强有力的技术保障。在历经四轮材料试验，两轮工艺试验后，南方增材科技有限公司突破了材料成分控制、工艺参数特性调整及控制对成型性能和结构的影响，顺利打印出了ACP100压力容器增材制造试件。