AP1000核燃料格架条带智能冲制系统

核燃料组件格架作为反应堆堆芯的"骨骼"系统,其精密制造直接关系核电站运行安全。华核精工突破性研发的AP1000格架条带全自动冲制装备,构建了国内首条集材料分析-工艺模拟-模具开发-质量追溯于一体的智能化生产线,攻克了核级锆合金超薄带材微米级成形技术瓶颈,实现关键部件国产化替代。
创新技术体系
1. 多维度工艺优化平台
- 材料基因组分析:建立锆合金微观组织-冲制性能映射模型(晶界特征预测准确率>95%)
- 数字工艺孪生:成形过程多物理场耦合仿真(应变场预测误差<2.5%)
- 可靠性数字线程:20万次冲压疲劳寿命预测系统
2. 纳米级精度控制
- 极薄材料加工:0.2mm带材厚度波动控制在±0.8μm(优于ASME标准30%)
- 复杂形位控制:200mm长弹簧条直线度≤8μm,扭转角公差±0.05°
- 多工位协同:16台伺服冲床联动定位精度±1.5μm
3. 抗辐照模具技术
- 梯度复合模具材料:表层纳米金刚石涂层(硬度HV3500)+ 高熵合金基体
- 智能温控系统:模具工作温度稳定在(200±5)℃,消除热变形影响
- 辐照损伤抑制:中子辐照环境下尺寸稳定性提升至10^19n/cm²

产线核心价值
- 智能检测体系:
- 高精度光学检测(3D白光干涉仪,分辨率0.5μm)
- 激光计量技术在线监测(0.05μm级形变反馈)
- 柔性制造能力:10分钟内完成AP/CAP系列产品切换
- 绿色制造:废料率降至0.3%,能耗较传统工艺降低45%
工程应用成果
在示范电站建设项目中,系统实现:
- 冲制件尺寸合格率99.99%,弹簧力散差<±1.2N
- 模具寿命突破60万冲次,较进口产品提升50%
- 年产24万组格架,成本较进口方案降低37%
通过ISO 19443核设施专用质保体系认证,其创新的"数字孪生驱动+物理实体优化"模式,已拓展应用于快堆金属燃料组件制造。华核精工将持续推进核燃料精密制造装备的智能化升级,助力全球核电产业高质量发展。
(系统支持锆合金、因科镍等多种核级材料加工,可定制化开发第四代核燃料组件专用产线)
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