核電用焊材國產(chǎn)化展望

1、核電用焊材國產(chǎn)化展望,2010,世界核電發(fā)展歷程,首座試驗核電廠1951年開工，1954年建成、入網(wǎng)。原型期：1950-1965年，以一代機組為代表；高速期：1965-1980年，機組開工數(shù)量超過100臺/5年，以二代機組為代表，主要集中在歐美；蕭條期：1986-2005年。1979年的三里島事件和1986年的切爾諾貝利事件發(fā)生后，全世界開始反思核電站的安全性，核電發(fā)展進入蕭條期，機組開工數(shù)量低于20臺/5年；新時期：2005

2、年后，重新認識核電發(fā)展的意義，進入一個新的快速發(fā)展的歷史時期(第二春天)，開工數(shù)量近50臺/5年，二代+三代機組，集中在亞洲。截止2009年底計劃建造61臺，其中2010年開工12臺。,世界核電發(fā)展歷程,,,,,高速期,蕭條期,新時期,衰落期,原型期,世界核電發(fā)展歷程,,,,高速期 衰落期 蕭條期 新時期 1966-1980 1981-1985 1986-2

3、005 2006-2010全球開工 365臺 58臺 73臺 45臺年平均值 24臺/年 11臺/年 4臺/年 15臺/年歐美五國 217臺 18臺 3臺 1臺百分比 59% 31%

4、 4% 2%亞洲四國 39臺 17臺 54臺 35臺百分比 11% 29% 74% 78%九國比例 70% 60% 78% 80%歐美五國：美國、法國、英國、

5、德國、加拿大亞洲四國：日本、中國、韓國，印度,核電發(fā)展歷程的啟示,近二十年來：歐美主要國家在核電領(lǐng)域的發(fā)展重點是核電機組的維護、新一代核電機組的設(shè)計。歐美主要國家的核電焊接技術(shù)進步不大，有限的新技術(shù)與新材料主要來源于核電機組的更換和維修需要。如窄間隙TIG焊、overlay修復技術(shù)、Inconel 690焊接材料更新?lián)Q代等。歐美主要國家的焊接材料大多是二代機組開發(fā)結(jié)果。,核電發(fā)展歷程的啟示,高速期 衰落期

6、 蕭條期 新時期 1966-1980 1981-1985 1986-2005 2006-2010亞洲四國 39臺 17臺 54臺 35臺日本 29臺 10臺 19臺 2臺韓國

7、 5臺 4臺 11臺 6臺印度 5臺 2臺 13臺中國 1臺 11臺 27臺日本：從1996年一直都在發(fā)展核電，發(fā)展速度穩(wěn)定，核電建造水平不斷提升，建造能力居前。韓國和印度

8、的核電發(fā)展歷史相似，但建造技術(shù)差異較大。韓國：首臺機組1977年開工，注意引進消化和自主創(chuàng)新，現(xiàn)已能自主設(shè)計和建造第三代核電機組。印度：首臺機組1964年開工，機組容量小，建造質(zhì)量差，是全球核事故的高發(fā)國家。中國：起步晚，少量焊材國產(chǎn)化，面臨怎樣進行國產(chǎn)化的選擇。,核電發(fā)展歷程的啟示,核電機組的建造和運行是核電焊接技術(shù)發(fā)展的原動力。新技術(shù)的應(yīng)用原則是：技術(shù)成熟、質(zhì)量穩(wěn)定。焊接材料選擇的首要原則是成熟的制造經(jīng)驗。國產(chǎn)化首先要借

9、鑒其他國家已有的成果。國產(chǎn)化還要借鑒其它領(lǐng)域的焊接成果；但要針對核電機組的使用特點，通過數(shù)據(jù)加以驗證和確認。國產(chǎn)化還要考慮本國的實際情況。,核電發(fā)展歷程的啟示,我國核電焊接材料的基礎(chǔ),“七五”、“八五”期間針對秦山核電站國產(chǎn)化需求，進行了600MW機組核電材料的研制工作，“十五”期間進行了Inconel 690焊接材料的研制工作。開發(fā)出的焊接材料包括：A508-III鋼、 20HR配套的焊條、埋弧焊焊絲+焊劑，帶極堆焊用焊帶+焊劑

10、，不銹鋼埋弧焊材料，閥門密封面堆焊材料，Inconel 600焊條、焊絲、焊帶+焊劑， Inconel 690焊條、焊絲、焊帶+焊劑。受制備條件的限制，當時的產(chǎn)品質(zhì)量與進口實物水平有一定的差距，只有部分成果變成產(chǎn)品得到應(yīng)用。,我國核電焊接材料的基礎(chǔ),“十一五”期間國內(nèi)焊接材料制備水平得到大幅提高，產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高，國產(chǎn)核電焊接材料得到一定的應(yīng)用。開發(fā)核電焊接材料30余種，應(yīng)用到產(chǎn)品上有25種，銷售量1000余噸。應(yīng)用對象：秦山、嶺

11、澳、臺山、三門、寧德、福清、陽江、方家山、紅沿河等核電站的二、三級設(shè)備。,我國核電焊接材料的基礎(chǔ),按照RCCM標準研制的核電焊接材料： 碳鋼和低合金鋼：RCCM卡片有10個品種，已銷售8個品種，2個藥芯焊絲品種沒開發(fā)； 不銹鋼：RCCM卡片有11個品種，開發(fā)11個品種，銷售10個品種。 鎳基合金：RCCM卡片有5個品種，已銷售5個品種。按照ASME標準開發(fā)的焊接材料。自主開發(fā)：20HR、16MnHR配套焊條、

12、焊絲+焊劑。,和國際一流產(chǎn)品的差距,總體差距產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性存在差距，批量之間、同批之間存在質(zhì)量不均勻性。對制備技術(shù)研究不夠，部分產(chǎn)品外觀和物理性能與一流產(chǎn)品存在差距。部分產(chǎn)品焊接工藝性尚存在差距。部分產(chǎn)品焊接工藝適用性，尤其是大規(guī)范焊接的適應(yīng)性不足。部分產(chǎn)品、一些使用性能尚存在差距。產(chǎn)品檢測手段不完善，檢測項目不足。,和國際一流產(chǎn)品的差距,產(chǎn)品種類方面焊絲：自動送絲性能，不鍍銅焊絲質(zhì)量， 焊絲制備技

13、術(shù)，微量元素控制；焊條：焊接工藝性，壓涂質(zhì)量， 藥皮原材料控制，性能穩(wěn)定性；焊帶：外觀質(zhì)量，微量元素控制；焊劑：焊接工藝性能，顆粒強度及顆粒分布。,和國際一流產(chǎn)品的差距,合金種類方面碳鋼和低合金鋼：塑性、沖擊韌性穩(wěn)定性， 焊接工藝的適用范圍；不銹鋼：鐵素體含量控制， 腐蝕性能及影響因素；鎳基合金：焊接工藝性

14、能， 熱裂紋敏感性。,和國際一流產(chǎn)品差距的原因,對焊接材料的國產(chǎn)化重視不夠。部分主管和單位認為可以用采購進口材料解決國內(nèi)需求。質(zhì)量管理水平不均衡，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性不足。骨干企業(yè)設(shè)備水平有所提升，但高檔產(chǎn)品的制備經(jīng)驗尚顯不足。研發(fā)多集中在生產(chǎn)企業(yè)，且大多數(shù)為按標準要求仿制，缺乏整體投入和系統(tǒng)的研發(fā)。產(chǎn)品開發(fā)多因定單引起，過于急功近利，基礎(chǔ)研發(fā)薄弱，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)儲備不足。研發(fā)以仿制為主，對合金作用

15、的認識不深刻，產(chǎn)品內(nèi)控指標不完善或依據(jù)不足。,焊材國產(chǎn)化要做什么？,加強基礎(chǔ)研究，設(shè)計、制造、科研聯(lián)手開發(fā)，最終實現(xiàn)標準國產(chǎn)化，不應(yīng)完全照搬ASME。完善產(chǎn)品檢測手段與檢測項目，盡量使合乎標準的產(chǎn)品無使用問題。加強對焊接工藝性能的檢測，如送絲性、穩(wěn)弧性、飛濺、脫渣性顆粒強度等，建立數(shù)字化評價系統(tǒng)加強制備技術(shù)研究，提高管理水平。加強微量元素作用與控制技術(shù)研究，提高產(chǎn)品質(zhì)量。加強焊接工藝研究，使產(chǎn)品好用、易用。對有應(yīng)用前景的技術(shù)進

16、行核電適用性研究，確定新技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)的差異及對使用性能的影響。如改進型焊絲52MSS，熱絲TIG擺動堆焊，激光復合熱源焊接等。,焊材國產(chǎn)化要做什么？,重點科技攻關(guān)針對設(shè)計、制造關(guān)心的熱點問題進行科技攻關(guān)，給出科學的方案與依據(jù)。核級焊接材料標準體系；適合中國核電發(fā)展需要的，符合國情的標準體系建立。燒結(jié)焊劑和熔煉焊劑；帶極電弧堆焊和帶極電渣堆焊；細絲埋弧焊和熱絲TIG焊；不鍍銅焊絲制備技術(shù)；大型焊接轉(zhuǎn)子。,核用焊接材料國產(chǎn)化

17、,我國核電事業(yè)自主化快速發(fā)展呼喚高端焊接材料的國產(chǎn)化。裝備制造業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，需要焊接材料行業(yè)快速進步，為其提供支撐。2010年院士大會，胡錦濤總書記將促進我國制造業(yè)結(jié)構(gòu)升級和戰(zhàn)略調(diào)整，發(fā)展先進裝備制造業(yè)列為國家八項科技重點的第二位，并要求盡快取得突破性進展。焊接做為先進制造工藝之一將迎來新的發(fā)展時期。焊接材料也面臨著大好形勢。希望在用戶、設(shè)計、制造等多方面努力下，我國盡快實現(xiàn)核級焊接材料自主保障，由焊接大國變成焊