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国防科工局核能开发“球墨铸铁乏燃料运输容器研制”科研项目完成首台百吨级容器筒体球墨铸铁铸件的浇铸
发布时间:2020-09-03 18:12   浏览次数:0

近日,在国防科工局和中核集团公司的大力支持下,由中国核电工程有限公司牵头承担的国防科工局核能开发“球墨铸铁乏燃料运输容器研制”科研项目完成首台百吨级容器筒体球墨铸铁铸件的浇铸。


本次铸件顺利完成浇铸,为下一步容器样机加工制造和整个项目的完成奠定了基础,为中核集团“龙舟”容器系列化和产业化工作开拓了新的途径。


球墨铸铁乏燃料运输容器是中核集团“龙舟”系列放射性物品容器的新成员。


该科研项目研究内容之一是形成一套具有我国自主知识产权的适用于生产大型球墨铸铁乏燃料容器铸件的制造技术,实现铸件国产化制造,开展系统的试验研究和生产验证,最终研制出重量100吨以上的大型球墨铸铁乏燃料容器铸件。铸件浇铸是本项目容器研制成功的关键路径,是后续容器样机总装制造的先决条件。


球墨铸铁乏燃料容器筒体铸件的难点:


一、球墨铸铁乏燃料容器筒体铸件属于厚大断面球墨铸铁件,如不采取特殊工艺设计的冷却措施,铸件热节区域极易产生碎块状石墨等缺陷,造成铸件性能劣化。如何控制冷却,缩短热节区域的冷却时间是铸件生产的首要难题;


二、由于容器的功能要求,需要考虑低温、多载荷环境下的材料力学性能,需要保证材料的均匀性;


三、容器为了设计功能,在铸件内部加工深孔,对铸件的致密度提出了更高的要求;


四、超厚大球墨铸铁铸件检测技术标准在国内仍属空白。


球墨铸铁乏燃料容器筒体铸件,属于超厚壁筒型铸件。


铸件工装高度超过8米,吊运需要 250吨 以上的行车、造型需要至少 15米 高的厂房以及深度 7米 以上的地坑。约 150吨 铁水要在熔化后短时间内进行孕育、球化和浇注准备,否则会产生金相组织变异。在极短的时间内进行铁水生产组织也是制约着最终铸件生产和质量稳定性的关键因素。目前全世界范围内,具备全套厂房、设备和生产能力的企业不超过 5家。


2020年年初经中核集团科技质量和信息化部的协调,项目总牵头单位中国核电工程有限公司和项目子课题牵头单位中机生产力促进中心通过前期调研和沟通,由日月重工股份有限公司开展本项目铸件浇铸和部分机加工工作。


2020年7月15日,中国核电工程有限公司组织中机生产力促进中心在日月重工铸造基地现场见证了首台百吨级铸件的浇铸全过程。目前,铸件已完成清理并转移至专用解剖锯床进行解剖。解剖后,将按照取样方案进行拉伸、冲击、断裂韧性和金相测试取样,并开展下一步的性能测试工作。



来源:中核工程