中科院金属构筑成形技术，研制成世界最大无焊缝整体不锈钢环形锻件

中科院金属构筑成形技术，研制成世界最大无焊缝整体不锈钢环形锻件

近期，中科院利用其自主研发的金属构筑成形技术，世界上最大的无焊缝整体不锈钢环形锻件顺利轧制成功。该环件直径达15.6米，重达150吨，首次实现了百吨级金属坯分级构筑成形，这也是目前世界上直径最大、重量最大的整锻式不锈钢环形件。该巨型环件将应用于我国第四代核电机组，其成功研制将有力地保障我国核工业领域重大装备的实施。

作为我国第四代核电机组核心部件的支承环，该环件不但是压力容器边界、安全屏障，而且结构上承受7000吨重量，是整个堆容器的“脊梁”。以往此类巨型锻件国外均采用多段小坯组焊方式制造，不仅加工周期长、成本高，而且焊缝位置的材料组织性能薄弱，给核电机组运行埋下安全隐患。

中科院金属所科研人员历经十多年的艰苦努力，研发了原创的金属构筑成形技术并揭示了构筑界面的愈合机制和组织演化机理，突破了大锻件“以大制大”思路的局限，开发出表面活化、真空封装、多向锻造、分级构筑、整体轧环等系列关键技术，彻底消除了多层金属间的界面，使支承环锻件构筑界面位置与基体金属在成分、组织、性能上完全一致，实现了“以小制大”的新型加工制造，大幅提升品质的同时降低了制造成本。

该技术被多位院士专家评价为大构件制造领域的一项变革性创新，已在水电、风电、核电等领域应用，对于推动我国高端装备的快速发展，保障重大装备核心材料的自主可控发挥了重要作用。

吊运现场

中科院金属所在中核集团的委托和支持下，组建产学研团队，应用太钢高纯净连铸板坯，在山东伊莱特重工研制成直径15.6米的环形锻件，其特点是整体无焊缝，均质化程度高，组织均匀性好。该巨型环件将应用于我国第四代核电机组，其成功研制将有力地保障我国核工业领域重大装备的实施。

作为我国第四代核电机组核心部件的支承环，不但是压力容器边界、安全屏障，而且结构上承受7000吨重量，是整个堆容器的“脊梁”。以往此类巨型锻件国外均采用多段小坯组焊方式制造，不仅加工周期长、成本高，而且焊缝位置的材料组织性能薄弱，给核电机组运行埋下安全隐患。

中科院金属所科研人员历经十多年的艰苦努力，研发了原创的金属构筑成形技术并揭示了构筑界面的愈合机制和组织演化机理，突破了大锻件“以大制大”思路的局限，开发出表面活化、真空封装、多向锻造、分级构筑、整体轧环等系列关键技术，彻底消除了多层金属间的界面，使支承环锻件构筑界面位置与基体金属在成分、组织、性能上完全一致，实现了“以小制大”的新型加工制造，大幅提升品质的同时降低了制造成本。

该技术被多位院士专家评价为大构件制造领域的一项变革性创新，已在水电、风电、核电等领域应用，对于推动我国高端装备的快速发展，保障重大装备核心材料的自主可控发挥了重要作用。

伊莱特股份大锻件项目自建设以来深受国内外关注，那么这个项目制造的大锻件究竟有什么用处呢？今天也用看图说话的方式给大家简单介绍，由于技术的复杂性和一些保密原因，本介绍仅供大家参考，欢迎大家后台留言多多指正。

第一类常见用途：连接各类分段式筒型装备

下边这三张图显示了大型环件在风电中的作用，其中第一张是伊莱特股份2017年为西门子7MW海上风机制造的基础桩法兰；第二张是欧洲某同类机型的基础桩部分；第三张则是组装完成后的西门子7MW巨型风机效果图。

注意，可不只有风电塔筒要用大型环件连接，很多很多筒型装备都会用到它，比如下边这些动辄几亿几十亿的大玩具，也是由一节一节的箭体通过大型环锻件连接起来的。

现在伊莱特即将帮大家把人类环形锻件的极限制造能力提高到16米了，要用它来做什么大家可以狠狠开脑洞了，采购工程师们再也不用担心找不到支撑技术人员脑洞的设备了。

第二类常见用途：传动装置

首先，让我们来张形象点的，这是由全球知名轴承制造商LIEBHERR制造的一个10米级回转支承，它长成这样！（你也可以顺便脑补下16米的样子）

它被用于下边这些大家伙上；

可以说，如果没有传动装置这个世界就没有办法转动，而没有大型环锻件当然也就造不出这些大型传动装置了！

第三类常见用途：压力容器筒节

不知道压力容器是什么不重要，重要的是你只要知道他们真的很耐压就行，如果他们哪一天耐不住了，那后果可是很严重的，比如下边这个家伙。

它可是核电站里边最“核”的东西，叫做反应堆压力容器，说它最“核”，一是因为它处于核电站的绝对中心位置，二是因为它是发生核反应的地方，燃料棒就是装在它的肚子里，所以这个家伙很是惹不起，核电站里像这样的狠角色可不止它一个，比如蒸发器、稳压器等等。

其实不光核电，我们现在衣食住行都离不开的各种化工产品也都是在形态各异的压力容器肚子里通过不同化学反应得来的，比如酱婶的——

这些家伙都是由一节一节的锻筒焊接组成的，大概是这样的流程：伊莱特造出筒体锻件，被这样的大卡车拉到下游工厂继续组装……