核电重型锻件制造新老工艺各有发展

发布时间:2022-06-19 20:39:37
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      记者从8月29日举办的2012中国国际核电工业装备展了解到,近年随着重型液压机及重型坎合模具等装备的突破性发展,核电重型锻件工艺获得新突破,基于重型挤压技术的“整体—精确成形”技术路线将打破现行自由锻工艺技术路线独占市场的局面。

      据机械工程专家、昆山永年先进制造技术有限公司董事长颜永年介绍,以重型挤压为核心的技术路线针对核电锻件中壳台和管台一体化成形的难点,分别采用分布挤压和垂直分模挤压完成壳台和管台的挤压成形。它突破传统自由锻造的局部成形工艺,采用巨大的压制力(3.0-10.0万吨)在大型闭式型腔中一次或少次加热加压成形,具有“整体-精确成形”的特点。

      相关信息显示,一座2个100万千瓦机组的核电站建设周期为6年,周期长主要是等待重型部件,特别是重型锻件。目前国内外核电重型锻件制造均采用自由锻工艺,但这种工艺需要投入大量资金反复试验、极为复杂且成品率低,产能难以大幅度提高。生产量占世界核电市场80%的全球最大核电重型锻件供应商日本制钢所(JSW)每年仅能生产4座核电反应堆压力容器及相关部件。

      “因此,核电重型锻件市场常常出现‘有钱难买、奇货可居’的困境。”颜永年指出。

      在他看来,现行自由锻工艺技术路线还有十分浪费钢锭材料的缺点。如水室上下封头锻件,其单重分别为58.2吨和70吨,自由锻工艺需钢锭单重320吨和460吨,而“整体-精确成形”工艺仅需75吨和85吨;主管道(核电一回路)锻件单重为10吨,自由锻工艺需钢锭单重为100吨,“整体-精确成形”仅需20吨。“技术路线的改变很有必然性。”

      资料显示,相较于传统高消耗、低产出的局部成形自由锻工艺,“整体-精确成形”技术路线通过采用巨大的压制力保证一火压制成形或减少锻造成形的火次,减少污染及排放;同时,使锻件成形过程的球应力达目前自由锻的5倍,保证优越的材料修复能力;此外,重型精锻的工艺有利于提高成形精度,节省材料,减小后续切削加工工时及装备需求;而且,该种工艺提高了锻件可成形性,大大减小锻造工艺敷料和锻造余量。

      颜永年说:“虽然当前核电装备的重型锻件生产,无一例外地都采用了高消耗、低产出的自由锻工艺,但基于超重型装备全新核电锻件成形工艺的产生是迟早的问题。现行的自由锻工艺技术路线不再具有唯一性,新老技术路线共存,互补,竞争局面定会出现,最后由买方市场决定取舍。”

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