中国科学院金属研究所3月12日发布消息称，当日，利用该所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。

　　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，在山东伊莱特重工股份有限公司(以下简称“山东伊莱特”)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。

　　另据来自山东济南的消息，世界单体最重、直径最大的奥氏体不锈钢巨型环锻件3月12日在山东伊莱特重工成功轧制。该锻件实现了“绿色锻造”，解决了国家重机领域关键部件制造的燃眉之急。

　　据悉，该巨型环锻件运用了金属构筑成型技术，并由山东伊莱特引进的16米轧环轧筒机完成轧制，首次实现200吨级金属坯分级构筑，增材制造。

　　据山东伊莱特技术研发中心总经理任秀凤介绍，传统大锻件制造通常使用“以大制大”的方法，即锻造母材一定要大于成型工件。按照这种工艺测算，本次制造的大锻件需要浇筑一个单重250吨级的钢锭，但由于超大型不锈钢钢锭浇筑质量不稳定，钢锭内部极易出现缩孔、元素偏析、夹杂物超标等冶金缺陷，导致锻件质量难以满足技术要求。

　　任秀凤说，为攻克这一难题，自2016年开始，山东伊莱特与中国科学院金属研究所李依依院士团队率先开发出了“以小制大”的金属构筑技术，先后进行了1/8比例、1/3比例、等截面模拟件等多次验证，不断调整技术措施。“2019年2月，通过使用数十块小型板坯，经分组封焊、多次构筑，技术团队成功实现了200吨级原料钢坯的制造。”

　　“这一全新技术颠覆了传统重机行业钢锭坯料的制造流程和工艺，具有质量优异、环保节能等特点。”任秀凤告诉记者，此次奥氏体不锈钢巨型环锻件的诞生既实现了大锻件的组织致密化和均质化，同时相比传统工艺，它还大幅减少了原材料和能源消耗，实现“绿色锻造”，解决了国家重机领域关键部件制造的燃眉之急。

　　此外，任秀凤表示，超大型环轧技术的掌握也使得大型环锻件由分体式制造转为整体式制造，在工程领域具有重要的示范和引领作用，将为中国今后诸多重大工程、重大装备的主创人员提供更具想象力的设计空间。

　　据了解，此项超大锻件的制造技术由山东伊莱特重工股份有限公司与中国原子能科学研究院、中国科学院金属研究所李依依院士团队联合攻关。

来源：中国新闻网