圖為國(guó)際熱核聚變?cè)囼?yàn)堆（ITER）項(xiàng)目首件產(chǎn)品包層屏蔽模塊。

翟莉/攝

本報(bào)訊 12月20日，由東方電氣（廣州）重型機(jī)器有限公司(以下簡(jiǎn)稱“東方重機(jī)”）承制的國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)項(xiàng)目首件產(chǎn)品包層屏蔽模塊SB09A水壓試驗(yàn)一次成功，邁出了東方重機(jī)在核聚變關(guān)鍵設(shè)備研制的重要一步，標(biāo)志著東方電氣攻克了ITER項(xiàng)目關(guān)鍵屏蔽、換熱設(shè)備的制造難關(guān)。

東方重機(jī)承制的包層屏蔽模塊在ITER系統(tǒng)各類具體產(chǎn)品中，屬于核心的中子屏蔽和熱交換器部分，共分9大類、104小類。

此次開工的首件包層屏蔽模塊原型件，在產(chǎn)品研制過程中，東方重機(jī)經(jīng)歷了鍛件原材料基準(zhǔn)初加工、深孔鉆、中間過渡加工、蓋板焊接、水壓試驗(yàn)和熱等等一系列的復(fù)雜工藝流程，從“中國(guó)制造”走向了“中國(guó)智造”。

加工制造完成后的ITER包層屏蔽模塊首件產(chǎn)品，從原材料單件重8982公斤減至2730公斤，材料加工去除量接近70%，僅編制數(shù)控加工程序就達(dá)到405個(gè)，再加上大量的蓋板精細(xì)焊接，整個(gè)工作量和工作難度極其艱巨。尤其是產(chǎn)品材質(zhì)系316L(N)控氮奧氏體不銹鋼，具有強(qiáng)度高、韌性好、塑性大的特點(diǎn)，加工中斷屑困難，易產(chǎn)生粘刀、加工振動(dòng)等，屬于難切削加工材料。且鉆孔和銑削加工期間需要不停更換刀具、調(diào)整多維度的工件角度，找正精度要求高、裝夾困難，進(jìn)一步增加了產(chǎn)品加工難度。

此外，在包層屏蔽模塊蓋板的焊接及熱處理過程中，由于受其結(jié)構(gòu)限制，只能采用單面焊雙面成型，既要保證焊縫表面不被氧化，又要克服蓋板焊接造成的變形，東方重機(jī)技術(shù)人員與操作工人前期通過大量的工藝試驗(yàn)和預(yù)評(píng)定，確定了合理的焊接參數(shù)，采取對(duì)焊縫背面充入氬氣進(jìn)行保護(hù)，預(yù)留科學(xué)的表面焊縫收縮量以及熱處理時(shí)對(duì)工件內(nèi)外部采取惰性氣體隔離措施，使最終加工出來的產(chǎn)品質(zhì)量完全滿足了要求，為順利通過水壓試驗(yàn)創(chuàng)造了條件，也為隨后包層屏蔽模塊產(chǎn)品的批量化制造奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

據(jù)悉，ITER采用“托克馬克（磁場(chǎng)線圈圓環(huán)室）”原理，是一個(gè)由封閉磁場(chǎng)形成的虛擬環(huán)形“容器”，通過磁力線作用將核聚變反應(yīng)約束在這個(gè)“容器”中，主要包括低溫保持器結(jié)構(gòu)、反應(yīng)堆主體結(jié)構(gòu)和磁體支撐結(jié)構(gòu)三大部分，其總體外形尺寸高28米左右、直徑達(dá)29米，總重達(dá)8000噸。

中國(guó)作為合作伙伴全面參與了國(guó)際ITER項(xiàng)目,目前承擔(dān)了磁體支撐系統(tǒng)、包層屏蔽模塊、氣體注入系統(tǒng)和輝光放電清洗系統(tǒng)等具體采購(gòu)包12個(gè)大類產(chǎn)品任務(wù)。

東方重機(jī)作為國(guó)內(nèi)主要的核電裝備供應(yīng)商，承擔(dān)了ITER項(xiàng)目已經(jīng)招標(biāo)的關(guān)鍵產(chǎn)品中全部220件各型包層屏蔽模塊、大部分磁體支撐以及其它一些研制任務(wù)。為確保項(xiàng)目研制一次成功，由ITER國(guó)際組織、國(guó)家科技部ITER執(zhí)行中心和核工業(yè)西南物理研究院共同討論決定，選擇了最為復(fù)雜的代號(hào)“SB09A”的包層屏蔽塊原型件，作為東方重機(jī)首件產(chǎn)品開工制造。

今年是我國(guó)加入ITER計(jì)劃十周年，東方重機(jī)用事實(shí)說話，讓中國(guó)成為核聚變技術(shù)行列的領(lǐng)跑者。

（劉遠(yuǎn)彬 翟莉）