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新材料技术

本项目通过对核电站用锆-4合金包壳管轧制工模具曲线优化设计，细化轧制组件装配、中心线调整等，在提升轧制产品直线度的同时，轧制送进量提升100%，实现国际领先；掌握了一种低成本、易实现的针对大尺寸退火料仓通过优化配重、料仓校平、优化装料方式等方法提升退火管材直线度的方法；掌握了针对核用锆合金管材纯弯曲矫直的参数优化匹配和通过增加延长杆解决尾部直线度不佳，实现矫直氢化物和直线度的有效平衡，使机械矫直管材直线度基本合格。目前已进行了约80批次、4万支管材的生产，手工校正率为***%，校正难度也大大降低，班产量由40支/班/人提升至120支/班/人，提升200%。累计为企业节约人工成100余万元，批次生产周期减少10个班次，效率提升7%。

核能作为一种安全、清洁、经济、可靠地能源，是构建清洁低碳、安全高效能源体系的重要组成部分，在实现“双碳”（碳达峰、碳中和）目标中发挥着关键作用，锆合金包壳管是核电站反应堆的第一道安全屏障，有着很高的加工指标要求，其中氢化物和直线度是两个相互制约的指标要求，直线度作为影响燃料组件拉棒质量的关键指标、越直质量稳定性越高；氢化物为脆性相，易导致延性、断裂韧性降低，越低越有利于性能稳定，但会限制加工过程中的压延变形和矫直作业。在实际生产中为保证产品氢化物指标不出现批次性的质量问题，都会对直线度作出让步，且直线度的影响因素众多、相互交错，所以管材直线度问题是长期以来困扰现场生产的技术难题，其已不符合企业高质量发展的要求，因此系统的研究并攻克核级锆合金包壳管直线度问题就成为必然。

梁俊平 国核宝钛锆业股份公司 工程师 刘 蕾 国核宝钛锆业股份公司 高工 张 遥 国核宝钛锆业股份公司 工程师