第三代核主泵屏蔽電機(jī)的關(guān)鍵部件金屬材料國(guó)產(chǎn)化綜述

李雅范，李夢(mèng)啟，秦 斌，鄭吉偉

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第三代核主泵屏蔽電機(jī)的關(guān)鍵部件金屬材料國(guó)產(chǎn)化綜述

李雅范1,2，李夢(mèng)啟1,2，秦 斌1,2，鄭吉偉1,2

(1.黑龍江省核主泵工程技術(shù)研究中心，哈爾濱150066; 2哈爾濱電氣動(dòng)力裝備有限公司，哈爾濱150066)

材料的國(guó)產(chǎn)化是設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的基礎(chǔ)，第三代核主泵屏蔽電機(jī)部分關(guān)鍵材料在國(guó)內(nèi)均為首次制造，能否實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化將會(huì)成為制約主泵電機(jī)國(guó)產(chǎn)化的瓶頸問(wèn)題。為推進(jìn)主泵電機(jī)關(guān)鍵材料的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，同時(shí)滿足后續(xù)項(xiàng)目的需求，依托國(guó)家科技重大專項(xiàng)，對(duì)部分關(guān)鍵材料的國(guó)產(chǎn)化研究進(jìn)行了專項(xiàng)立項(xiàng)研究，取得了突破性的進(jìn)展。通過(guò)與聯(lián)合單位的合作，進(jìn)行了材料試制及試驗(yàn)研究，實(shí)現(xiàn)了屏蔽套、電機(jī)軸，飛輪護(hù)環(huán)，高強(qiáng)度支撐筒及推力盤(pán)等關(guān)鍵部件材料的國(guó)產(chǎn)化制造，為核主泵電機(jī)的國(guó)產(chǎn)化奠定了材料基礎(chǔ)。本文主要論述了國(guó)家重大專項(xiàng)立項(xiàng)研究的關(guān)鍵部件金屬材料國(guó)產(chǎn)化情況。

核主泵；屏蔽電機(jī)；關(guān)鍵部件；金屬材料；國(guó)產(chǎn)化

0 前言

核主泵是在核反應(yīng)堆中唯一長(zhǎng)期高速轉(zhuǎn)動(dòng)的裝備，是核電站的“心臟”。在我國(guó)積極推進(jìn)的非能動(dòng)第三代核電技術(shù)中，核主泵為屏蔽電機(jī)主泵。屏蔽電機(jī)是核主泵中的關(guān)鍵部件，也是核電設(shè)備中需要國(guó)產(chǎn)化的重要核一級(jí)設(shè)備。核主泵電機(jī)金屬材料的國(guó)產(chǎn)化，特別是關(guān)鍵部件材料的國(guó)產(chǎn)化是設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的基礎(chǔ)，只有實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵部件材料的自主化，才能真正實(shí)現(xiàn)核電設(shè)備設(shè)計(jì)、制造的自主化。多年來(lái)，依托于國(guó)家重大專項(xiàng)的支持，經(jīng)多方共同努力，核主泵電機(jī)關(guān)鍵部件金屬材料國(guó)產(chǎn)化取得了可喜的成果，多項(xiàng)關(guān)鍵材料實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)首次制造。與此同時(shí)，通過(guò)技術(shù)引進(jìn)、消化吸收、再創(chuàng)新及自主研發(fā)選材，哈電動(dòng)裝公司形成了整套完整的核主泵屏蔽電機(jī)材料技術(shù)文件，用于指導(dǎo)原材料的采購(gòu)、制造及驗(yàn)收，滿足了產(chǎn)品制造要求。

1 關(guān)鍵部件金屬材料的國(guó)產(chǎn)化

核主泵屏蔽電機(jī)零部件多，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，同時(shí)運(yùn)行涉及了溫度，壓力及腐蝕、輻射等復(fù)雜工況，因此相對(duì)于軸封型核主泵用電機(jī)，它的選材種類多，并且一些材料技術(shù)要求苛刻。針對(duì)屏蔽電機(jī)的材料特點(diǎn)，進(jìn)行了分類分析及評(píng)估，針對(duì)78種部件材料進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，其中不銹鋼材料占36項(xiàng)，304類奧氏體不銹鋼占25項(xiàng)，403類馬氏體不銹鋼占9項(xiàng)，雙18奧氏體護(hù)環(huán)鋼2項(xiàng)。高溫合金占12項(xiàng)，碳鋼或合金鋼占9項(xiàng)。因此，僅從數(shù)量比例來(lái)看（非重量比例），電機(jī)內(nèi)金屬材料不銹鋼、高溫合金及耐蝕合金占一半以上，約為65%。其中，關(guān)鍵部件材料及瓶頸材料是制約主泵電機(jī)國(guó)產(chǎn)化的難題，對(duì)這些部件材料，如電機(jī)殼體鍛件材料、定、轉(zhuǎn)子屏蔽套材料、支撐筒鍛件材料、電機(jī)軸鍛件材料、飛輪保持環(huán)鍛件等，公司依托國(guó)家重大專項(xiàng)“大型先進(jìn)壓水堆核電站重大專項(xiàng)屏蔽電動(dòng)泵制造技術(shù)”及“大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站屏蔽主泵電機(jī)屏蔽套材料和飛輪護(hù)環(huán)制造及應(yīng)用研究”，在國(guó)內(nèi)尋求材料制造廠家聯(lián)合開(kāi)展了科研開(kāi)發(fā)工作，并取得了重大突破，為主泵電機(jī)的國(guó)產(chǎn)化制造及自主研發(fā)奠定了材料基礎(chǔ)。

1.1 電機(jī)殼體鍛件

電機(jī)殼體鍛件是核主泵屏蔽電機(jī)中最大的承壓邊界部件、核安全一級(jí)部件，是定子內(nèi)部其他部件的載體和保護(hù)殼[1]。電機(jī)殼體鍛件由主法蘭、機(jī)殼和下法蘭3個(gè)部件組焊而成，其中主法蘭和機(jī)殼的材料為ASME SA-508M Gr.1[2]碳鋼鍛件，下法蘭的材料為304奧氏體不銹鋼鍛件，如圖1所示。

自2010年，哈電動(dòng)裝先后聯(lián)合二重、沈陽(yáng)科金、一重進(jìn)行電機(jī)殼體鍛件的國(guó)產(chǎn)化研制，實(shí)現(xiàn)了下法蘭鍛件的國(guó)產(chǎn)化，但主法蘭鍛件和機(jī)殼鍛件材料國(guó)產(chǎn)化存在極大的難度，尚未完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。機(jī)殼和主法蘭鍛件材料，在保證強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，要求其具有高的塑韌性，尤其是對(duì)鍛件的無(wú)塑性轉(zhuǎn)變溫度提出了非常高的要求，RTNDT要求低于等于-45.6℃（-41℃不開(kāi)裂），這在以往該種核電材料的技術(shù)要求上是沒(méi)有的。此外，相近的核島部件上，如碳鋼泵殼鍛件、蒸汽發(fā)生器鍛件、穩(wěn)壓器鍛件，管板鍛件等，也選用該類材料，但其參考的無(wú)塑性轉(zhuǎn)變溫度最低也只有-29℃。該項(xiàng)要求挑戰(zhàn)了該材料無(wú)塑性轉(zhuǎn)變溫度的極限水平，成為該材料國(guó)產(chǎn)化制造的難點(diǎn)，甚至成為瓶頸問(wèn)題。

圖1 核主泵屏蔽電機(jī)殼體整體鍛件

1.2 屏蔽套C-276薄板

與普通異步電動(dòng)機(jī)相比，核主泵屏蔽電機(jī)的主要差異在于電動(dòng)機(jī)內(nèi)安裝了兩個(gè)屏蔽套：定子屏蔽套和轉(zhuǎn)子屏蔽套。冷卻劑在定、轉(zhuǎn)子屏蔽套的中間間隙流動(dòng)，帶走轉(zhuǎn)子和定子的熱量，屏蔽套的主要作用是用來(lái)防止轉(zhuǎn)子銅條和定子繞組與反應(yīng)堆冷卻劑接觸。屏蔽套通過(guò)兩張薄板滾半圓和拼焊制造，其材料為鎳基耐蝕合金ASTM B575 UNS N10276（C-276）[3]薄板, 該合金在各種腐蝕環(huán)境（包括電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕）中，具有耐各種形式腐蝕破壞（包括均勻腐蝕、局部腐蝕以及應(yīng)力腐蝕等）的能力，同時(shí)還具有電阻率高、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性能好、焊接性能優(yōu)、非磁性的優(yōu)點(diǎn)。

2012年，哈電動(dòng)裝聯(lián)合寶鋼特鋼立項(xiàng)進(jìn)行了國(guó)產(chǎn)化開(kāi)發(fā)研究。研制此材料的困難主要有[4]：1）合金成分復(fù)雜，低碳、低硅、高鎢鉬含量是其主要成分特點(diǎn)，冶煉成分控制難度較大；2）產(chǎn)品尺寸規(guī)格要求高：產(chǎn)品厚度為0.4mm和0.76mm，板寬1020mm，軋制困難，且表面質(zhì)量、板形、尺寸公差要求苛刻，生產(chǎn)難度極高，該規(guī)格已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國(guó)內(nèi)鎳基薄板的標(biāo)準(zhǔn)要求，國(guó)內(nèi)鋼廠沒(méi)有相關(guān)業(yè)績(jī)；3）性能要求高：除ASTM B575要求的組織性能外，增加了電阻率的要求。目前國(guó)內(nèi)的高溫合金和耐蝕合金產(chǎn)品中，從未把電阻率作為標(biāo)準(zhǔn)要求，沒(méi)有相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)積累及相關(guān)報(bào)導(dǎo)，需要進(jìn)行大量的試驗(yàn)研究；4）制造難度大，材料合金成分高、變形抗力大，鍛造及軋制開(kāi)裂傾向大；大扁鋼錠的電渣重熔工藝不穩(wěn)定，導(dǎo)致表面溝槽后序很難消除，C276的熱軋及冷軋均屬首次；5）制造要求特殊性：達(dá)到表面質(zhì)量需光亮退火，不允許酸洗處理；6）科研投入大：雖然每臺(tái)主泵電機(jī)的定轉(zhuǎn)子屏蔽套僅各用2張，但由于是卷制成形，試制過(guò)程中需要投入的坯料的量比較大，因此必須先進(jìn)行小爐試驗(yàn)摸索性能，再進(jìn)行大爐生產(chǎn)。

在整個(gè)研制過(guò)程中，電渣重熔，鍛造及熱軋過(guò)程中均出現(xiàn)過(guò)開(kāi)裂，其中，爐卷熱軋是制造工藝流程中的最大難點(diǎn)。在研制過(guò)程中，爐卷熱軋技術(shù)在很長(zhǎng)時(shí)間都難以突破，后續(xù)的冷軋及光亮退火也不能進(jìn)行。為了解決這個(gè)難題，保證工程進(jìn)度，我們制定了兩種研制方案：一種是通過(guò)從國(guó)外外購(gòu)熱軋鋼卷，繞開(kāi)爐卷熱軋的難題，直接進(jìn)入冷軋和光亮退火的研究，但由于缺少冶煉過(guò)程的控制，難以保證電阻率指標(biāo)的合格；另一種是突破爐卷熱軋技術(shù)，整套制造工藝全部國(guó)產(chǎn)化。第一種研制方案在2015年完成，成功制造了合格的定、轉(zhuǎn)子屏蔽套薄板，研究成果已用于核主泵屏蔽電機(jī)中；第二種方案的爐卷熱軋技術(shù)在2016年2月取得重大突破，首次得到C-276鋼卷。在屏蔽套薄板研制成功的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了后續(xù)剪切、成型及焊接工藝研究，圖2為屏蔽核主泵電機(jī)樣機(jī)產(chǎn)品成功制造的屏蔽套產(chǎn)品件。

圖2 核主泵屏蔽電機(jī)屏蔽套部件

1.3 高強(qiáng)度支撐環(huán)

支撐環(huán)承受定子屏蔽套傳遞而來(lái)的高溫高壓，起到支撐定子屏蔽套的作用，同時(shí)要求材料不導(dǎo)磁，受工況限制，該部件選用的是UNILOY 888合金鍛件，此材料屬于高溫合金[5-8]。由于UNILOY 888是一種非標(biāo)材料，國(guó)內(nèi)各領(lǐng)域均未用過(guò)此材料，也無(wú)相關(guān)報(bào)導(dǎo)，因此國(guó)內(nèi)制造廠均無(wú)該材料的制造業(yè)績(jī)，也無(wú)法供應(yīng)該材料。

依托國(guó)家重大專項(xiàng)，哈電動(dòng)裝聯(lián)合沈陽(yáng)科金進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化研制，通過(guò)小件研究及1:1支撐筒鍛件驗(yàn)證擬定工藝，并調(diào)整優(yōu)化，最終確定了化學(xué)成分配比范圍，解決了熱變形易開(kāi)裂、冶金質(zhì)量控制等技術(shù)難題，開(kāi)發(fā)了支撐筒鍛件成型工藝及熱處理工藝等成套制造技術(shù)。2013年，高強(qiáng)度支撐環(huán)材料實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，實(shí)現(xiàn)了該鍛件材料的國(guó)內(nèi)首次制造，圖3為到貨的支撐銅鍛件。

圖3 核主泵屏蔽電機(jī)高強(qiáng)度支撐環(huán)鍛件

1.4 轉(zhuǎn)子軸

轉(zhuǎn)子軸是核主泵屏蔽電機(jī)中最重要的傳動(dòng)部件，長(zhǎng)期在高溫高壓、強(qiáng)中子輻照、及交變載荷的水腐蝕環(huán)境中服役，對(duì)其強(qiáng)韌性能、耐腐蝕性能、組織均勻性、抗疲勞載荷性能等綜合性能提出很高的要求，以確保60年的設(shè)計(jì)壽命[9]。同時(shí)，為了滿足電機(jī)設(shè)計(jì)要求，還要求材料滿足一定的磁性能要求。轉(zhuǎn)子軸材料選用了ASTM A336 Type 403[10]馬氏體不銹鋼，該部件材料淬透性不好，受軸本體直徑較大限制，其強(qiáng)韌性等力學(xué)性能不高，此外，耐腐蝕性能和組織均勻性也不高，實(shí)際產(chǎn)品達(dá)到圖紙及采購(gòu)規(guī)范要求具有很大難度，需要采取特殊冶煉及熱處理工藝控制。因此，轉(zhuǎn)子軸鍛件國(guó)產(chǎn)化研制的難點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)強(qiáng)韌性和磁性能的同時(shí)達(dá)標(biāo)。依托國(guó)家重大專項(xiàng)，哈電動(dòng)裝聯(lián)合沈陽(yáng)科金對(duì)轉(zhuǎn)子軸鍛件進(jìn)行了國(guó)產(chǎn)化研制，通過(guò)小爐制造試驗(yàn)件來(lái)摸索工藝、等比例產(chǎn)品模擬件驗(yàn)證工藝的研制方案，完成了成分設(shè)計(jì)、冶煉、鍛造和熱處理整套制造工藝的研究，2013年實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子軸鍛件的國(guó)產(chǎn)化試制，目前已成功應(yīng)用于屏蔽核主泵電機(jī)樣機(jī)產(chǎn)品上。圖4為核主泵屏蔽電機(jī)樣機(jī)軸鍛件成品。

圖4 核主泵屏蔽電機(jī)軸鍛件

1.5 飛輪及飛輪保持環(huán)

飛輪設(shè)計(jì)的目的是增加軸系的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，增加電機(jī)失電后的惰轉(zhuǎn)時(shí)間，以確保安全停堆。三代核主泵屏蔽電機(jī)中包括上、下兩個(gè)飛輪。每個(gè)飛輪由輪轂鍛件、鎢塊、護(hù)環(huán)鍛件、外殼組成。輪轂與轉(zhuǎn)子軸配合，材料與轉(zhuǎn)子軸的相同，為403馬氏體不銹鋼。鎢塊為ASTM B777[11]中Class 4，鎢含量97%以上。由于鎢的比重大，可以獲得更大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。護(hù)環(huán)用來(lái)保護(hù)重金屬鎢塊不飛逸，選用了ASTM A289M[12]中Grade 8高強(qiáng)度鍛件。外殼用來(lái)防止鎢塊、護(hù)環(huán)受到介質(zhì)水的腐蝕，選用625鎳基耐蝕合金。

其中的材料制造難點(diǎn)主要在飛輪保持環(huán)上。飛輪保持環(huán)鍛件采用的ASTM A289 Gr.8材料，相當(dāng)于汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)上常用材料1Mn18Cr18N，但是強(qiáng)度級(jí)別卻采用了ASTM中的最高級(jí)別Gr.8，該級(jí)別在我國(guó)的機(jī)械部標(biāo)準(zhǔn)JB/T 7030[13]內(nèi)是沒(méi)有的。實(shí)際上，上世紀(jì)八十年代中后期，我國(guó)曾組織國(guó)內(nèi)幾家大型機(jī)械廠進(jìn)行了護(hù)環(huán)材料研制，并且?guī)状笾貦C(jī)廠如一重、二重、上重等研制的護(hù)環(huán)于九十年代通過(guò)了國(guó)家鑒定。但是由于沒(méi)有找到最優(yōu)化的工藝參數(shù)，制造成本高、工藝不穩(wěn)定，未能形成批量生產(chǎn)。目前，用量最大的高等級(jí)轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)仍大部分依賴進(jìn)口，尤其是高等級(jí)的護(hù)環(huán)。

飛輪保持環(huán)的制造難點(diǎn)在于：1) 飛輪護(hù)環(huán)強(qiáng)度要求高，挑戰(zhàn)該材料極限水平；2）成分設(shè)計(jì)及冶煉控制，冶煉過(guò)程中，N元素的添加非常困難，需要采用加壓的電渣重熔設(shè)備，同時(shí)要具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技巧；3) 鍛造工藝難，易于開(kāi)裂；4) 冷漲成型工藝對(duì)設(shè)備及工裝工具要求高，需要設(shè)計(jì)專用工裝工具，使得脹形前后的變形量達(dá)到一定的數(shù)值以上。設(shè)計(jì)和制造難度大；5) 熱處理過(guò)程易于熱應(yīng)力開(kāi)裂。由于國(guó)內(nèi)制造的護(hù)環(huán)僅達(dá)到6級(jí)，缺少高等級(jí)護(hù)環(huán)的制造業(yè)績(jī)和經(jīng)驗(yàn)，因此，依托國(guó)家重大專項(xiàng)，哈電動(dòng)裝聯(lián)合制造廠對(duì)護(hù)環(huán)材料進(jìn)行了研制，通過(guò)一系列措施攻克以上技術(shù)難點(diǎn)，在成分冶煉方面，提高了鋼水純凈度，將C、N、Mn、Cr控制在成分上限，控制殘余元素的含量，確定最佳的化學(xué)成分配比，提高奧氏體的穩(wěn)定性及材料初始強(qiáng)度。電渣重熔過(guò)程中，控制電渣鋼錠的表面質(zhì)量，避免鋼錠表面出現(xiàn)氣孔和裂紋。在鍛造過(guò)程中，嚴(yán)格控制每一火次的墩粗比、變形溫度及送進(jìn)量，減少變形抗力。在固溶處理過(guò)程中，采取措施，控制奧氏體化的穩(wěn)定性，保證組織均勻，為變形強(qiáng)化做好準(zhǔn)備。在冷漲形過(guò)程中，采取了外補(bǔ)液液壓脹形特殊強(qiáng)化工藝及專用的護(hù)環(huán)壓機(jī)和工裝模具。冷脹形后，進(jìn)行了消應(yīng)力熱處理，既達(dá)到降低殘余應(yīng)力目的，又提高了奧氏體組織的穩(wěn)定性。通過(guò)以上研究，2015年底年完成了8級(jí)護(hù)環(huán)鍛件的國(guó)產(chǎn)化，且研究成果已用于核主泵屏蔽電機(jī)樣機(jī)上，護(hù)環(huán)成品鍛件見(jiàn)圖5。

圖5 核主泵屏蔽電機(jī)飛輪及護(hù)環(huán)部件

1.6 推力盤(pán)

推力盤(pán)是核主泵屏蔽電機(jī)軸承中的重要部件，承載著整個(gè)軸系的重量，它與推力軸承瓦塊組成摩擦配對(duì)副。從設(shè)計(jì)角度來(lái)考慮，要求推力盤(pán)的工作面必須具備耐磨的特點(diǎn)。單一材料的性能難以滿足推力盤(pán)工作面耐磨的要求，該部件采用了熱等靜壓技術(shù)，在基材鍛件的表面熱等靜壓一層硬質(zhì)合金粉末層。熱等靜壓技術(shù)是在高溫時(shí)施加各向均勻的靜壓力，使材料實(shí)現(xiàn)致密化的工藝。

該部件的熱等靜壓工藝研究在國(guó)內(nèi)尚屬首次，從包套設(shè)計(jì)和制造，熱等靜壓溫度，壓力參數(shù)摸索，及粉末冶金的界面擴(kuò)散狀況及組織狀態(tài)，應(yīng)力及開(kāi)裂，均是國(guó)產(chǎn)化制造的難點(diǎn)。從2010年開(kāi)始，依托國(guó)家重大專項(xiàng)，哈電動(dòng)裝聯(lián)合北京安泰科技股份有限公司進(jìn)行了推力盤(pán)材料及熱等靜壓工藝的國(guó)產(chǎn)化研究。推力盤(pán)的國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)有兩種結(jié)構(gòu)：一種是ASTM B564[14]UNS N06600鍛件+Stellite 12粉末；另一種是ASTM A182[15]Gr.F347不銹鋼+690堆焊過(guò)渡層+Stellite 12粉末。目前，第一種結(jié)構(gòu)的推力盤(pán)已成功研制，正在通過(guò)軸承試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證；第二種結(jié)構(gòu)正在進(jìn)行347不銹鋼和690堆焊的研究，國(guó)產(chǎn)化研究仍在進(jìn)行。該項(xiàng)工藝的開(kāi)發(fā)目前雙方已經(jīng)共同申報(bào)了國(guó)家發(fā)明專利，實(shí)際推力盤(pán)產(chǎn)品見(jiàn)圖6。

圖6 核主泵屏蔽電機(jī)推力盤(pán)成品件

2 結(jié)束語(yǔ)

材料是產(chǎn)品的基石。經(jīng)過(guò)多年的努力，通過(guò)技術(shù)引進(jìn)及消化吸收，依托國(guó)家重大專項(xiàng)立項(xiàng)研究，實(shí)現(xiàn)了核電主泵屏蔽電機(jī)關(guān)鍵部件的金屬材料的國(guó)產(chǎn)化研究及試制，在國(guó)內(nèi)均屬于首次制造，為公司核主泵電機(jī)國(guó)產(chǎn)化制造奠定了扎實(shí)的材料基礎(chǔ)。

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[11] ASTM B777-99, Standard Specification for Tungsten Base, High-Density Metal[S].

[12] ASTM A289M, Standard Specification for Alloy Steel Forgings for Nonmagnetic Retaining Rings for Generetor[S].

[13] JB/T 7030-2002, 300MW~600MW 汽輪發(fā)電機(jī)無(wú)磁性護(hù)環(huán)鍛件技術(shù)條件[S].

[14] ASTM B564-06, 鎳基合金鍛件標(biāo)準(zhǔn)[S].

[15]ASTM A182-08, 高溫用鍛制或軋制合金鋼公稱管道法蘭、鍛制管配件、閥門(mén)和零件[S].

Overview for Metallic Material Localization of Key Components of Canned Motor for the Third Generation Nuclear Reactor Coolant Pump

LI Yafan, LI MengQi, QIN Bin, ZHENG Jiwei

（Engineering Research Center of RCP Heilongjiang Province，Harbin 150066，China;）( Harbin Electric Power Equipment Company Limited, Harbin 150066, China.)

Material localization is the foundation of equipment localization. The partial key material for the Third Generation Nuclear Reactor Coolant Pump is manufactured in China for the first time. These will be bottle-neck issues whether material localization can be realized or not. In order to push material localization forward, and meet demands for the follow-up project, on the basis of national major special technology projects, study for the partial key material localization has been finished, and breakthrough development has been achieved. With the cooperation between manufacturers and our company, material manufacturing and its test has been finished. Localization for the key part material, such as shielded can sheets, motor shaft forgings, flywheel retaining rings, high strength supporting rings, and thrust runner forgings have been realized and become the base of the localization for Third Generation Nuclear Reactor Coolant Pump. This paper describes the localization progress of the key component of Canned Motor for Nuclear Main Pump.

nuclear reactor coolant pump; canned motor; key component; metallic material; localization

TM623, TM32

A

1000-3983（2017）02-0026-05

2016-09-26

李雅范（1970-），1991年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)，材料加工工程專業(yè)，工學(xué)碩士。ASME III卷核電建造篇中國(guó)工作組委員，中國(guó)鍛壓協(xié)會(huì)大鍛件理事會(huì)專家。目前從事金屬材料專業(yè)技術(shù)工作，任哈爾濱電氣動(dòng)力裝備有限公司副總工藝師兼材料室主任，研究員級(jí)高工。

國(guó)家重大專項(xiàng)：大型先進(jìn)壓水堆核電站重大專項(xiàng)屏蔽電動(dòng)泵制造技術(shù)（課題編號(hào)2010ZX06001-013-10~24））；大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站屏蔽主泵電機(jī)屏蔽套材料和飛輪護(hù)環(huán)制造及應(yīng)用研究（課題編號(hào)2015ZX06002001）。

審稿人：鄭時(shí)剛