3D打印技术首次用于大亚湾核电站 系中广核与南风股份合作研发

2月4日，中广核核电运营有限公司宣布，其科研项目“3D打印技术在核电站备件及零部件制造、维修过程中的关键技术研究”取得突破性进展，项目组选用电熔增材技术研发制造的制冷机端盖在大亚湾核电站压缩空气生产系统成功完成设备安装并通过设备运行再鉴定。

据介绍，该金属3D打印制冷机端盖在大亚湾核电站的顺利安装和安全投运，成功解决了该系统制冷机端盖国外厂家设备改型、备件无法供货的难题，是3D打印技术在核电领域的国内首例工程实践示范应用，标志着3D打印技术在核电领域实现了从理论研究、技术分析向工程实践应用的重大跨越。

值得注意的是，中广核取得成功的3D打印技术，与上市公司南风股份密不可分。就在2017年12月，南风股份公告宣布，公司与中广核运营公司签订了《中广核运营核电站增材制造技术及产品联合研发合作协议》。

按照这一协议，中广核运营公司提供核电站需求产品的技术要求和原设计资料，提供产品技术规格书或研制任务书，并在增材技术及产品研发过程中提供必要的技术支持。南风股份子公司南方增材负责完成产品设计、制造工艺确定，以及产品的制造、检验、试验、鉴定评审等，并组织编写相关技术文件，中广核运营公司进行必要的监督检查。

南风股份认为，通过与中广核运营公司的合作，将加快推动重型金属构件电熔精密成型技术（即重型金属3D打印技术、增材制造技术）在核电领域的产业化运用步伐，对促使公司在重型金属构件成型制造领域的发展具有重要的战略意义。

截至目前，南方增材已完成核电站SAP制冷机热交换端盖备件增材制造的研发、生产，并已交付中广核运营公司。言外之意，本次中广核3D打印项目在大亚湾核电站取得突破性进展的背后，南风股份是当之无愧的幕后功臣。

根据介绍，南方增材采用的电熔增材制造技术，是一种以电弧热、电阻热为复合热源，熔化金属原材料，通过小熔池、微冶金，快速凝固技术，逐层堆积出具有一定形状和尺寸，并赋有一定机械性能金属构件的制造方法。

相较传统的铸造、锻造工艺，该技术具有复杂结构一体化净成形、生产周期短、材质性能优良、焊接性能好，材料利用率高的优点。

以制冷机端盖制造过程为例，传统的铸造工艺开发周期长，开模费用高，且产品机械强度、冲击韧性较差，且制造周期长，材料利用率较低。而电熔增材制造技术可以实现各种复杂结构一体化净成形、制造周期仅需一周，材料利用率高，产品完整度高，各方面性能与锻件相当且综合性能远优于铸件。

结合核电领域部分设备服役环境苛刻，机械性能要求高，备件结构复杂，国外备件采购成本高周期长的问题，以及3D打印技术可实现复杂结构一体化净成形、制造周期短、材料利用率高、性能优良的优势，业内人士认为，3D打印新兴制造技术应用于核电站备件及零部件制造及修复，对未来核电设备的设计、研发、制造、修复将带来革命性的改变。