1、核電用焊材國(guó)產(chǎn)化展望,2010,世界核電發(fā)展歷程,首座試驗(yàn)核電廠1951年開(kāi)工，1954年建成、入網(wǎng)。原型期：1950-1965年，以一代機(jī)組為代表；高速期：1965-1980年，機(jī)組開(kāi)工數(shù)量超過(guò)100臺(tái)/5年，以二代機(jī)組為代表，主要集中在歐美；蕭條期：1986-2005年。1979年的三里島事件和1986年的切爾諾貝利事件發(fā)生后，全世界開(kāi)始反思核電站的安全性，核電發(fā)展進(jìn)入蕭條期，機(jī)組開(kāi)工數(shù)量低于20臺(tái)/5年；新時(shí)期：2005

2、年后，重新認(rèn)識(shí)核電發(fā)展的意義，進(jìn)入一個(gè)新的快速發(fā)展的歷史時(shí)期(第二春天)，開(kāi)工數(shù)量近50臺(tái)/5年，二代+三代機(jī)組，集中在亞洲。截止2009年底計(jì)劃建造61臺(tái)，其中2010年開(kāi)工12臺(tái)。,世界核電發(fā)展歷程,,,,,高速期,蕭條期,新時(shí)期,衰落期,原型期,世界核電發(fā)展歷程,,,,高速期 衰落期 蕭條期 新時(shí)期 1966-1980 1981-1985 1986-2

3、005 2006-2010全球開(kāi)工 365臺(tái) 58臺(tái) 73臺(tái) 45臺(tái)年平均值 24臺(tái)/年 11臺(tái)/年 4臺(tái)/年 15臺(tái)/年歐美五國(guó) 217臺(tái) 18臺(tái) 3臺(tái) 1臺(tái)百分比 59% 31%

4、 4% 2%亞洲四國(guó) 39臺(tái) 17臺(tái) 54臺(tái) 35臺(tái)百分比 11% 29% 74% 78%九國(guó)比例 70% 60% 78% 80%歐美五國(guó)：美國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、

5、德國(guó)、加拿大亞洲四國(guó)：日本、中國(guó)、韓國(guó)，印度,核電發(fā)展歷程的啟示,近二十年來(lái)：歐美主要國(guó)家在核電領(lǐng)域的發(fā)展重點(diǎn)是核電機(jī)組的維護(hù)、新一代核電機(jī)組的設(shè)計(jì)。歐美主要國(guó)家的核電焊接技術(shù)進(jìn)步不大，有限的新技術(shù)與新材料主要來(lái)源于核電機(jī)組的更換和維修需要。如窄間隙TIG焊、overlay修復(fù)技術(shù)、Inconel 690焊接材料更新?lián)Q代等。歐美主要國(guó)家的焊接材料大多是二代機(jī)組開(kāi)發(fā)結(jié)果。,核電發(fā)展歷程的啟示,高速期 衰落期

6、 蕭條期 新時(shí)期 1966-1980 1981-1985 1986-2005 2006-2010亞洲四國(guó) 39臺(tái) 17臺(tái) 54臺(tái) 35臺(tái)日本 29臺(tái) 10臺(tái) 19臺(tái) 2臺(tái)韓國(guó)

7、 5臺(tái) 4臺(tái) 11臺(tái) 6臺(tái)印度 5臺(tái) 2臺(tái) 13臺(tái)中國(guó) 1臺(tái) 11臺(tái) 27臺(tái)日本：從1996年一直都在發(fā)展核電，發(fā)展速度穩(wěn)定，核電建造水平不斷提升，建造能力居前。韓國(guó)和印度

8、的核電發(fā)展歷史相似，但建造技術(shù)差異較大。韓國(guó)：首臺(tái)機(jī)組1977年開(kāi)工，注意引進(jìn)消化和自主創(chuàng)新，現(xiàn)已能自主設(shè)計(jì)和建造第三代核電機(jī)組。印度：首臺(tái)機(jī)組1964年開(kāi)工，機(jī)組容量小，建造質(zhì)量差，是全球核事故的高發(fā)國(guó)家。中國(guó)：起步晚，少量焊材國(guó)產(chǎn)化，面臨怎樣進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化的選擇。,核電發(fā)展歷程的啟示,核電機(jī)組的建造和運(yùn)行是核電焊接技術(shù)發(fā)展的原動(dòng)力。新技術(shù)的應(yīng)用原則是：技術(shù)成熟、質(zhì)量穩(wěn)定。焊接材料選擇的首要原則是成熟的制造經(jīng)驗(yàn)。國(guó)產(chǎn)化首先要借

9、鑒其他國(guó)家已有的成果。國(guó)產(chǎn)化還要借鑒其它領(lǐng)域的焊接成果；但要針對(duì)核電機(jī)組的使用特點(diǎn)，通過(guò)數(shù)據(jù)加以驗(yàn)證和確認(rèn)。國(guó)產(chǎn)化還要考慮本國(guó)的實(shí)際情況。,核電發(fā)展歷程的啟示,我國(guó)核電焊接材料的基礎(chǔ),“七五”、“八五”期間針對(duì)秦山核電站國(guó)產(chǎn)化需求，進(jìn)行了600MW機(jī)組核電材料的研制工作，“十五”期間進(jìn)行了Inconel 690焊接材料的研制工作。開(kāi)發(fā)出的焊接材料包括：A508-III鋼、 20HR配套的焊條、埋弧焊焊絲+焊劑，帶極堆焊用焊帶+焊劑

10、，不銹鋼埋弧焊材料，閥門(mén)密封面堆焊材料，Inconel 600焊條、焊絲、焊帶+焊劑， Inconel 690焊條、焊絲、焊帶+焊劑。受制備條件的限制，當(dāng)時(shí)的產(chǎn)品質(zhì)量與進(jìn)口實(shí)物水平有一定的差距，只有部分成果變成產(chǎn)品得到應(yīng)用。,我國(guó)核電焊接材料的基礎(chǔ),“十一五”期間國(guó)內(nèi)焊接材料制備水平得到大幅提高，產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高，國(guó)產(chǎn)核電焊接材料得到一定的應(yīng)用。開(kāi)發(fā)核電焊接材料30余種，應(yīng)用到產(chǎn)品上有25種，銷(xiāo)售量1000余噸。應(yīng)用對(duì)象：秦山、嶺

11、澳、臺(tái)山、三門(mén)、寧德、福清、陽(yáng)江、方家山、紅沿河等核電站的二、三級(jí)設(shè)備。,我國(guó)核電焊接材料的基礎(chǔ),按照RCCM標(biāo)準(zhǔn)研制的核電焊接材料： 碳鋼和低合金鋼：RCCM卡片有10個(gè)品種，已銷(xiāo)售8個(gè)品種，2個(gè)藥芯焊絲品種沒(méi)開(kāi)發(fā)； 不銹鋼：RCCM卡片有11個(gè)品種，開(kāi)發(fā)11個(gè)品種，銷(xiāo)售10個(gè)品種。 鎳基合金：RCCM卡片有5個(gè)品種，已銷(xiāo)售5個(gè)品種。按照ASME標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)的焊接材料。自主開(kāi)發(fā)：20HR、16MnHR配套焊條、

12、焊絲+焊劑。,和國(guó)際一流產(chǎn)品的差距,總體差距產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性存在差距，批量之間、同批之間存在質(zhì)量不均勻性。對(duì)制備技術(shù)研究不夠，部分產(chǎn)品外觀和物理性能與一流產(chǎn)品存在差距。部分產(chǎn)品焊接工藝性尚存在差距。部分產(chǎn)品焊接工藝適用性，尤其是大規(guī)范焊接的適應(yīng)性不足。部分產(chǎn)品、一些使用性能尚存在差距。產(chǎn)品檢測(cè)手段不完善，檢測(cè)項(xiàng)目不足。,和國(guó)際一流產(chǎn)品的差距,產(chǎn)品種類(lèi)方面焊絲：自動(dòng)送絲性能，不鍍銅焊絲質(zhì)量， 焊絲制備技

13、術(shù)，微量元素控制；焊條：焊接工藝性，壓涂質(zhì)量， 藥皮原材料控制，性能穩(wěn)定性；焊帶：外觀質(zhì)量，微量元素控制；焊劑：焊接工藝性能，顆粒強(qiáng)度及顆粒分布。,和國(guó)際一流產(chǎn)品的差距,合金種類(lèi)方面碳鋼和低合金鋼：塑性、沖擊韌性穩(wěn)定性， 焊接工藝的適用范圍；不銹鋼：鐵素體含量控制， 腐蝕性能及影響因素；鎳基合金：焊接工藝性

14、能， 熱裂紋敏感性。,和國(guó)際一流產(chǎn)品差距的原因,對(duì)焊接材料的國(guó)產(chǎn)化重視不夠。部分主管和單位認(rèn)為可以用采購(gòu)進(jìn)口材料解決國(guó)內(nèi)需求。質(zhì)量管理水平不均衡，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性不足。骨干企業(yè)設(shè)備水平有所提升，但高檔產(chǎn)品的制備經(jīng)驗(yàn)尚顯不足。研發(fā)多集中在生產(chǎn)企業(yè)，且大多數(shù)為按標(biāo)準(zhǔn)要求仿制，缺乏整體投入和系統(tǒng)的研發(fā)。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)多因定單引起，過(guò)于急功近利，基礎(chǔ)研發(fā)薄弱，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)儲(chǔ)備不足。研發(fā)以仿制為主，對(duì)合金作用

15、的認(rèn)識(shí)不深刻，產(chǎn)品內(nèi)控指標(biāo)不完善或依據(jù)不足。,焊材國(guó)產(chǎn)化要做什么？,加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，設(shè)計(jì)、制造、科研聯(lián)手開(kāi)發(fā)，最終實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)產(chǎn)化，不應(yīng)完全照搬ASME。完善產(chǎn)品檢測(cè)手段與檢測(cè)項(xiàng)目，盡量使合乎標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品無(wú)使用問(wèn)題。加強(qiáng)對(duì)焊接工藝性能的檢測(cè)，如送絲性、穩(wěn)弧性、飛濺、脫渣性顆粒強(qiáng)度等，建立數(shù)字化評(píng)價(jià)系統(tǒng)加強(qiáng)制備技術(shù)研究，提高管理水平。加強(qiáng)微量元素作用與控制技術(shù)研究，提高產(chǎn)品質(zhì)量。加強(qiáng)焊接工藝研究，使產(chǎn)品好用、易用。對(duì)有應(yīng)用前景的技術(shù)進(jìn)

16、行核電適用性研究，確定新技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)的差異及對(duì)使用性能的影響。如改進(jìn)型焊絲52MSS，熱絲TIG擺動(dòng)堆焊，激光復(fù)合熱源焊接等。,焊材國(guó)產(chǎn)化要做什么？,重點(diǎn)科技攻關(guān)針對(duì)設(shè)計(jì)、制造關(guān)心的熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行科技攻關(guān)，給出科學(xué)的方案與依據(jù)。核級(jí)焊接材料標(biāo)準(zhǔn)體系；適合中國(guó)核電發(fā)展需要的，符合國(guó)情的標(biāo)準(zhǔn)體系建立。燒結(jié)焊劑和熔煉焊劑；帶極電弧堆焊和帶極電渣堆焊；細(xì)絲埋弧焊和熱絲TIG焊；不鍍銅焊絲制備技術(shù)；大型焊接轉(zhuǎn)子。,核用焊接材料國(guó)產(chǎn)化

17、,我國(guó)核電事業(yè)自主化快速發(fā)展呼喚高端焊接材料的國(guó)產(chǎn)化。裝備制造業(yè)已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，需要焊接材料行業(yè)快速進(jìn)步，為其提供支撐。2010年院士大會(huì)，胡錦濤總書(shū)記將促進(jìn)我國(guó)制造業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和戰(zhàn)略調(diào)整，發(fā)展先進(jìn)裝備制造業(yè)列為國(guó)家八項(xiàng)科技重點(diǎn)的第二位，并要求盡快取得突破性進(jìn)展。焊接做為先進(jìn)制造工藝之一將迎來(lái)新的發(fā)展時(shí)期。焊接材料也面臨著大好形勢(shì)。希望在用戶、設(shè)計(jì)、制造等多方面努力下，我國(guó)盡快實(shí)現(xiàn)核級(jí)焊接材料自主保障，由焊接大國(guó)變成焊