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2月4日，中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司宣布，其科研項(xiàng)目“3D打印技術(shù)在核電站備件及零部件制造、維修過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)研究”取得突破性進(jìn)展，項(xiàng)目組選用電熔增材技術(shù)研發(fā)制造的制冷機(jī)端蓋在大亞灣核電站壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)成功完成設(shè)備安裝并通過(guò)設(shè)備運(yùn)行再鑒定。

據(jù)介紹，該金屬3D打印制冷機(jī)端蓋在大亞灣核電站的順利安裝和安全投運(yùn)，成功解決了該系統(tǒng)制冷機(jī)端蓋國(guó)外廠(chǎng)家設(shè)備改型、備件無(wú)法供貨的難題，是3D打印技術(shù)在核電領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)首例工程實(shí)踐示范應(yīng)用，標(biāo)志著3D打印技術(shù)在核電領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從理論研究、技術(shù)分析向工程實(shí)踐應(yīng)用的重大跨越。

值得注意的是，中廣核取得成功的3D打印技術(shù)，與上市公司南風(fēng)股份密不可分。就在2017年12月，南風(fēng)股份公告宣布，公司與中廣核運(yùn)營(yíng)公司簽訂了《中廣核運(yùn)營(yíng)核電站增材制造技術(shù)及產(chǎn)品聯(lián)合研發(fā)合作協(xié)議》。

按照這一協(xié)議，中廣核運(yùn)營(yíng)公司提供核電站需求產(chǎn)品的技術(shù)要求和原設(shè)計(jì)資料，提供產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格書(shū)或研制任務(wù)書(shū)，并在增材技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中提供必要的技術(shù)支持。南風(fēng)股份子公司南方增材負(fù)責(zé)完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造工藝確定，以及產(chǎn)品的制造、檢驗(yàn)、試驗(yàn)、鑒定評(píng)審等，并組織編寫(xiě)相關(guān)技術(shù)文件，中廣核運(yùn)營(yíng)公司進(jìn)行必要的監(jiān)督檢查。

南風(fēng)股份認(rèn)為，通過(guò)與中廣核運(yùn)營(yíng)公司的合作，將加快推動(dòng)重型金屬構(gòu)件電熔精密成型技術(shù)（即重型金屬3D打印技術(shù)、增材制造技術(shù)）在核電領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化運(yùn)用步伐，對(duì)促使公司在重型金屬構(gòu)件成型制造領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。

截至目前，南方增材已完成核電站SAP制冷機(jī)熱交換端蓋備件增材制造的研發(fā)、生產(chǎn)，并已交付中廣核運(yùn)營(yíng)公司。言外之意，本次中廣核3D打印項(xiàng)目在大亞灣核電站取得突破性進(jìn)展的背后，南風(fēng)股份是當(dāng)之無(wú)愧的幕后功臣。

根據(jù)介紹，南方增材采用的電熔增材制造技術(shù)，是一種以電弧熱、電阻熱為復(fù)合熱源，熔化金屬原材料，通過(guò)小熔池、微冶金，快速凝固技術(shù)，逐層堆積出具有一定形狀和尺寸，并賦有一定機(jī)械性能金屬構(gòu)件的制造方法。

相較傳統(tǒng)的鑄造、鍛造工藝，該技術(shù)具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)一體化凈成形、生產(chǎn)周期短、材質(zhì)性能優(yōu)良、焊接性能好，材料利用率高的優(yōu)點(diǎn)。

以制冷機(jī)端蓋制造過(guò)程為例，傳統(tǒng)的鑄造工藝開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，開(kāi)模費(fèi)用高，且產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度、沖擊韌性較差，且制造周期長(zhǎng)，材料利用率較低。而電熔增材制造技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)一體化凈成形、制造周期僅需一周，材料利用率高，產(chǎn)品完整度高，各方面性能與鍛件相當(dāng)且綜合性能遠(yuǎn)優(yōu)于鑄件。

結(jié)合核電領(lǐng)域部分設(shè)備服役環(huán)境苛刻，機(jī)械性能要求高，備件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，國(guó)外備件采購(gòu)成本高周期長(zhǎng)的問(wèn)題，以及3D打印技術(shù)可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)一體化凈成形、制造周期短、材料利用率高、性能優(yōu)良的優(yōu)勢(shì)，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，3D打印新興制造技術(shù)應(yīng)用于核電站備件及零部件制造及修復(fù)，對(duì)未來(lái)核電設(shè)備的設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造、修復(fù)將帶來(lái)革命性的改變。

據(jù)了解，早在2016年，中廣核就已在金屬3D打印獲得突破，比方說(shuō)利用選區(qū)激光熔化(SelectiveLaserMelting，SLM)3D打印技術(shù)成功制造出核電站復(fù)雜流道儀表閥閥體。試制的閥體長(zhǎng)140毫米，寬76毫米，高56毫米，材料為核電常用材料Z2CND17-12(316L不銹鋼)，內(nèi)部流道復(fù)雜，要求較高，是一種典型的核電承壓部件。