据“中国宝武”(宝钢和武钢集团)公众号11月8日发布:太钢集团联合中国核动力研究设计院、中国核电工程有限公司研制的“功构一体六边形NCT257硼不锈钢无缝钢管产品”顺利通过中国核能行业协会组织的新产品技术鉴定,标志着核燃料贮运搁架关键用材国产化研发取得重大突破。
看到这篇报道,有很多人虽然觉得很厉害的样子,但是不明觉厉,啥是“功构一体六边形NCT257硼不锈钢无缝钢管”呢?简单的说,这个六边形的异形无缝钢管是用于包裹核反应堆燃料棒的,功:指的是功能。构:指的是结构。也就是说它即是核燃料棒的最外面包裹层,又是提高燃料棒整体结构强度的零部件。
有核工业常识的看官们都知道,核燃料棒就有由图片里这些浓度在30%的铀235金属陶瓷制成的(军用反应堆U235浓度在90%以上),从外观上看有点像滚柱轴承的滚柱,然后将他们装进用铍合金制成的细管内(军用堆用铪合金制成),之所以拥铍合金是因为它重量轻、强度和韧性都很高(红热状态下仍然有弹性),并且还有反射中子的能力…根据反应堆的功率大小,要有很多包裹小铀柱的铍合金管组成一组,再用硼不锈钢六边无缝钢管包装,几十或者上百根这样的不锈钢管才能构成核反应堆的堆芯(还要有镉合金制成的控制棒)。
当然燃料棒的包装层为了简化生产工艺和降低成本也可以采用四边形的,但是六边形结构最结实,抗冲击能力更强。
比如说:蜂巢就是六边形的,在野外风吹雨淋仍然可以坚持一年时间,而燃烧棒的包裹层工作环境是恶劣的,强度越高安全性就越好。
那么这种六边形的无缝钢管很难制造吗?首先,它是化学成分就不简单,从钢铁生产角度来说,含硼是为了使钢材在热处理工艺当中有更好的淬透性,同时硼还具备吞噬中子的能力,压水型反应堆的底部就有通硼酸液的管道,一旦出现事故就释放硼酸液吞噬中子,减少核污染,但是硼的熔点高达2180℃,在冶炼含硼的不锈钢时要严格把控冶炼温度,才能使它很好地融入到金属结构(金属链)当中,否则就会析出,起不到该有的改善材质作用。
第二个技术难点就是无缝钢管的穿孔加工工艺,无缝钢管有热轧(上面图片里)和冷拔两种工艺,前者适合管壁厚的钢管,后者适合管壁薄的钢管,但不论是热轧还是冷拔,都是一个管坯拉伸延长的过程,圆管还好说一点,异性管要求每一个边的拉伸误差都在允许值内,管壁厚度更要求是一样的,超出范围一点点就报废了,像这种高级合金钢的成本非常高,一根报废损失都很大!
所以,这种钢管从化学成分配方研制开始——冶炼——在将合格的钢管生产出来,每一步都是巨大的投入,还要有完善成熟的钢铁生产技术。
而这样的技术先前只掌握在极个别的先进工业国家手里。
早年间这种外包装合金钢管也能用18-8型“奥氏体不锈钢”制造,但是对核安全等级要求进一步提高之后,就需要有更专业的钢材去制造,问题是你自己不能研发和制造想去国际市场购买都可能被拒绝,因为这种战略性钢材西方会对你施行禁运的或者天价出售,你买不买?说清楚点就是掐你脖子!
所以说,这种东西只能是靠自己去研发去打破技术瓶颈,别无他法。而这型钢管的研制成功也从侧面证明了我国钢铁工业的巨大进步。
对于我们的工业,国内很多人冷嘲热讽,他们这些人从圆珠笔头,到打火机垫片,又出现了缝纫机针…等等杜撰出来的“工业王冠上的宝石”,而对真正意义上的重大突破根本是视而不见听而不闻,这类人就是国家进步的绊脚石!也是群众们讨厌的角色。
大国工业就是将最先进的技术研发出来并制造出海量的高科技工业制成品,眼光不在这上,反而去纠结什么针头线脑就是自轻自贱。
我不懂,但是我要为你们点赞[点赞][点赞][点赞]
中国加油!!
革命尚未成功,同志仍需努力[呲牙笑]
一句话: 中国核动力航母的诞生又近了一步!
要把“冷嘲热讽”看成前进的动力!历史上中国实业界缺乏不断追求技术进步的动力和能力是有目共睹的,希望所有产业界的从业人员不要为眼前取得的进步骄傲自满,要不断迭代进步,要更高更快更强,没有最好只有更好,永不止步!
核燃料是丰度不是浓度