據悉,近年隨著重型液壓機及重型坎合模具等裝備的突破性發展,核電重型鍛件工藝獲得新突破,基于重型擠壓技術的“整體—精確成形”技術路線將打破現行自由鍛工藝技術路線獨占市場的局面。 據機械工程專家、昆山永年先進制造技術有限公司董事長顏永年介紹,以重型擠壓為核心的技術路線針對核電鍛件中殼臺和管臺一體化成形的難點,分別采用分布擠壓和垂直分模擠壓完成殼臺和管臺的擠壓成形。它突破傳統自由鍛造的局部成形工藝,采用巨大的壓制力(3.0-10.0萬噸)在大型閉式型腔中一次或少次加熱加壓成形,具有“整體-精確成形”的特點。 相關信息顯示,一座2個100萬千瓦機組的核電站建設周期為6年,周期長主要是等待重型部件,特別是重型鍛件。目前國內外核電重型鍛件制造均采用自由鍛工藝,但這種工藝需要投入大量資金反復試驗、極為復雜且成品率低,產能難以大幅度提高。生產量占世界核電市場80%的全球最大核電重型鍛件供應商日本制鋼所(JSW)每年僅能生產4座核電反應堆壓力容器及相關部件。 “因此,核電重型鍛件市場常常出現‘有錢難買、奇貨可居’的困境。”顏永年指出。 在他看來,現行自由鍛工藝技術路線還有十分浪費鋼錠材料的缺點。如水室上下封頭鍛件,其單重分別為58.2噸和70噸,自由鍛工藝需鋼錠單重320噸和460噸,而“整體-精確成形”工藝僅需75噸和85噸;主管道(核電一回路)鍛件單重為10噸,自由鍛工藝需鋼錠單重為100噸,“整體-精確成形”僅需20噸。“技術路線的改變很有必然性。” 資料顯示,相較于傳統高消耗、低產出的局部成形自由鍛工藝,“整體-精確成形”技術路線通過采用巨大的壓制力保證一火壓制成形或減少鍛造成形的火次,減少污染及排放;同時,使鍛件成形過程的球應力達目前自由鍛的5倍,保證優越的材料修復能力;此外,重型精鍛的工藝有利于提高成形精度,節省材料,減小后續切削加工工時及裝備需求;而且,該種工藝提高了鍛件可成形性,大大減小鍛造工藝敷料和鍛造余量。 顏永年說:“雖然當前核電裝備的重型鍛件生產,無一例外地都采用了高消耗、低產出的自由鍛工藝,但基于超重型裝備全新核電鍛件成形工藝的產生是遲早的問題。現行的自由鍛工藝技術路線不再具有唯一性,新老技術路線共存,互補,競爭局面定會出現,最后由買方市場決定取舍。 |