超大型锻件的增材制坯及模锻成形

王宝忠

(中国一重集团有限公司，黑龙江 富拉尔基 161042)

0 前言

在超大型锻件中，有几类超大、异形锻件被称为重型高端复杂锻件，国内外对于重型高端复杂锻件的高质量发展研究一直在持续进行，中国一重曾取得了可喜的成绩。然而，由于大型钢锭中的偏析和有害相的存在以及采用传统的钢锭制坯导致材料利用率低[6]，无法满足重型高端复杂锻件高质量发展的要求。因此，需要对传统的铸锭及成形等制造技术进行变革性创新。

1 增材制坯

重型高端复杂锻件包括诸如700 ℃超超临界汽轮机高温合金转子锻件[1]、带两个超长非对称管嘴的AP/CAP系列核电主管道热段A(图1)、头上长角的核电示范工程蒸汽发生器水室封头(图2)、以及身上长刺的核电示范工程压力容器一体化接管段(图3)等超大、异型、难变形锻件。为了提高大型/超大型钢锭的均匀性与纯净性，中国一重集成创新发明了一系列冶炼及铸锭技术，取得了很好的效果[7]。但由于不同材料、不同铸锭方式都有一个有效的凝固截面，超大型钢锭如采用常规的铸锭方式，难以避免偏析及有害相。因此，将开展增材制坯的变革性创新技术研究。

图1 CAP1400主管道热段A

图2 CAP1400蒸汽发生器水室封头

图3 压力容器一体化接管段

近年来，增材制造是中国的一个热门话题。尤其是其中的3D打印技术似乎可以包罗万象。根据ISO/ASTM52900-2015标准，增材制造是一个通过连续增加材料创造具有几何形状物体的专用技术术语。某位专家将增材制造分为狭义增材制造和广义增材制造。……