美國(guó)用增材技術(shù)制造反應(yīng)堆部件

來源：中核智庫

2019年5月7日,，美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室舉行了“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)制造峰會(huì)”,，會(huì)議聚焦3D打印技術(shù),，以更快的速度和更低的成本制造零部件。美國(guó)能源部長(zhǎng)佩里參觀了3D打印技術(shù)制造的高科技部件,，其中包括一個(gè)微型核反應(yīng)堆的核心部件,。

“變革性挑戰(zhàn)反應(yīng)堆項(xiàng)目”負(fù)責(zé)人特拉尼表示，該項(xiàng)目旨在建造一個(gè)能夠?yàn)?000個(gè)家庭供電的微型反應(yīng)堆,，作為電力公司的示范堆,，該反應(yīng)堆無法用傳統(tǒng)方法制造。利用3D打印技術(shù),，技術(shù)人員不僅可以從一開始就將傳感器和其他設(shè)備嵌入到反應(yīng)堆部件中,，而且可以對(duì)部件進(jìn)行監(jiān)控，以捕獲缺陷,。

其實(shí)國(guó)內(nèi)早就在核能領(lǐng)域使用了3D打印技術(shù),，南極熊從中廣核獲悉，2016年,，該公司“金屬3D打印應(yīng)用于核電領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)研究”取得階段性成果,，課題組利用選區(qū)激光熔化3D打印技術(shù)成功制造出核電站復(fù)雜流道儀表閥閥體，該部件的工程應(yīng)用將實(shí)現(xiàn)金屬3D打印制造部件在核電領(lǐng)域應(yīng)用“零”的突破,。

本次試制的閥體長(zhǎng)140毫米,，寬76毫米，高56毫米,。該項(xiàng)目采用SLM技術(shù),，利用激光逐層掃描固化金屬粉末，逐步堆疊出閥體外形及復(fù)雜的內(nèi)部流道,，一次成型,，節(jié)省了材料并提高了部件穩(wěn)定性，相比傳統(tǒng)工藝可縮短制造周期,，并可滿足小批量快速生產(chǎn),，降低成本等的要求。

“相比于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制造技術(shù)對(duì)核電裝備由大到小的加工,，3D打印技術(shù)則是反過來,，從粉末開始加工�,！币晃缓穗姽こ處熛虻谝回�(cái)經(jīng)記者分析說,，這使得核電裝備質(zhì)量變得更加可靠。

從中廣核獲悉,，上述閥體的成功試制,，將為中廣核后續(xù)建立核電金屬3D打印聯(lián)合研發(fā)中心奠定基礎(chǔ),。后續(xù)中廣核將繼續(xù)開展3D打印設(shè)計(jì)優(yōu)化、零件修復(fù),、材料與工藝研制,、標(biāo)準(zhǔn)體系建立等相關(guān)的研究。

值得關(guān)注的是,，中廣核此前對(duì)外發(fā)布,，采用金屬3D打印技術(shù)研發(fā)制造出的壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)制冷機(jī)端蓋，已經(jīng)在大亞灣核電站實(shí)現(xiàn)工程示范應(yīng)用,。

除了中廣核之外,，同為核電三大巨頭的中核集團(tuán)，其自主研發(fā)的第三代核電技術(shù)的小型核反應(yīng)堆壓力容器3D打印試件,，也已經(jīng)通過了包括國(guó)家能源局中國(guó)核電發(fā)展中心,、國(guó)核工程有限公司、哈爾濱工業(yè)大學(xué),、北京鋼鐵研究總院等單位13位專家的科研成果鑒定,。