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核电焊接材料的国产化与标准化探讨

赵鹏辉

中核华辰建筑工程有限公司,陕西西咸新区,712000

摘要: 目前,核级设备在制造以及安装的过程中需要应用大量的焊接材料。但是我国在核电焊接以及研发等技术储备方面的水平落后于发达国家,导致核电焊接材料的技术水平以及质量的稳定性不佳。同时,由于焊接材料的供应链透明度不高,供货的周期长,价格昂贵的问题,制约了我国核电产业的发展速度,不利于我国发展核电以及实现核电全面国产化的目标。
关键词: 核电焊接;材料;国产化;标准化
DOI:10.12721/ccn.2025.16914
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引言:

影响国产核电焊接实现广泛应用的主要原因是,相关生产厂家对于核电应用的焊接材料的技术要求以及特点不够明确,导致在生产过程中难以规范要求,生产质量不稳定,在核电焊材方面还存在一定的困难。

一、核电焊接材料的特点

核电用焊材料主要用于核设备制作,通过焊接的1、2、3级设备,其中焊接接头与母材构建起防止核泄漏的屏障,从而保障核电站的稳定运行,切实保障人员和环境遭受过度的辐射以及污染,所以核电焊接材料比一般工业用的材料要求更加严格[1]

(一)高温拉伸

目前,我国常见的压水堆核电站的反应堆相关的压力容器基本温度能够达到343℃。为了保证设备运行时能够承受相关压力,其相关焊接的母材以及材料都有耐高温、高拉伸等性能要求[2]

(二)晶间腐蚀

不锈钢的不锈钢的晶间应力腐蚀裂纹(IGSCC)是核电站在运行过程中需要重点防范的不良形式之一。根据相关的项目实验以及我国相关的项目运行经验表明,此类缺陷在出现时,主要原因是因为材料制造时出现敏化过程,晶间腐蚀试验对于考查相关材料在此类化学反应下发生晶间腐蚀等倾向十分必要[3]

二、核电用焊材国产化研究与应用现状

(一)核电用焊材国产化进展

在核电站中,焊接材料根据质量保障的等级以及性能标准不同而划分为核级焊接以及非核级焊接材料,核级焊接的材料主要用于相关设备的制造以及安装工作。而由于目前国内核级焊接的材料生产线发展较为缓慢,我国依赖于进口。近年来,随着我国经济发展,国家相关部门大力推动相关企业研发以及制造核级焊材,取得了较大的突破。2009年7月,大西洋焊材公司生产的相关焊材通过了质量保障部门的认可以及认证,在投入使用后其中各项质量以及性能指标与母材完美适配。同时施工方项目参与相关单位也明确制定了国产焊材生产制造的工艺流程以及相关技术规范,明确了企业制造的技术标准[4]

(二)核电用焊材国产化的基础与不足

目前,我国在开展核电焊接国产化这方面具备了扎实的基础,相关的焊接生产企业的生产积极性高,配套管理体系比较健全,企业不断提高自身的研发能力,不断提高生产线的生产效率,实现了规模化的发展,赢得了不少口碑。但是,与其他先进技术公司相比,目前,我国的核电焊材的质量、性能以及使用效果与一线的焊接企业还有较大差距,相关企业需要加大研发,提高产品质量,积累役性能数据[5]

三、我国核电焊接材料标准化工作和建议

(一)提升相关从业人员的素养

在核电焊接材料标准化工作中,相关从业人员应该对内部生产业务进行监督管理。相关从业人员应根据行业生产标准以及规范开展工作,按照标准开展焊接材料生产以及管理工作,确保合法合规,流程准确,保障焊接材料的质量,确保财务焊接材料标准化工作效率。同时,从业工作人员务必要提升自身职业素养,利用好企业内部资源开展研究活动,提高生产以及研发水平。另一方面,从业人员要形成正确的岗位和职业价值观。加强先进核电焊接材料生产知识学习,深入研究国外相关企业在焊接材料生产方面的管理,标准和规范性文件,能够为提升开展相关工作提供良好的知识基础,促进企业焊接材料标准化工作的落实。相关从业人员应在相关生产的指引下明确自身职权,对于焊接材料生产以及研发工作中出现的问题,完善问题反馈以及问题上报机制,明确相关责任方的工作义务。从业人员还要坚守职业操守,在焊接材料生产以及管理中,涉及的工作内容较为复杂,往往涉及多个领域,从业人员需要做好各方面的工作,统筹做好人、事、物以及材料管理工作,并且提升焊接材料生产的质量效,确保工作质量,保障企业实现稳定发展[6]

(二)完善焊接材料生产管理体系

核电焊接材料制造企业应该根据行业的实际需求,完善生产线建设,建立焊接材料质量管理体系数据库库,收集焊接材料产品开发数据、行业数据、市场变化数据信息和同行企业数据信息,运用互联网技术,保障新的焊接材料生产以及研发过程的公开透明化,构建良好标准化工作环境。制造企业应利用信息技术,理清各方权责,以更好地让大家了解自身在焊接材料生产工作中的权限。利用标准化的管理体系,以构建标准化的焊接材料生产工作环境,全面提升焊接材料生产管理的工作效率。制造企业管理者也应增强主体素质及责任意识,不断提升自身综合素养,根据焊接材料生产以及研发的实际情况,不断协助完善焊接材料生产管理制度,完善各岗位的机制,清晰焊接材料生产工作内容,积极主动地开展好各项工作,以最大程度落实焊接材料生产的内控工作以及相关方法,提高管理效率。基于焊接材料生产管理工作的要求下,管理人员要切实完善管理制度,对于焊接材料的生产管理工作切实完善基本流程,清晰生产管理流程以及具体操作制度,落实生产监管以及监测制度,以为焊接材料生产管理工作提供良好的基础支撑。

(四)业务协同

建立业务协同机制是核电焊接材料制作企业将产品产权保护和核电焊接生产工作融合的重要环节,通过业务协同机制的建立,能够有效提高核电焊接材料生产企业的工作效率,节约成本,实现资源共享和优势互补。为了实现业务协同,制造企业应建立相关产品产权以及研发工作相关信息平台,融合两个领域的信息,促进信息交流以及共享,提高研发效率,增强核电焊接材料制作以及生产的竞争力。例如,在产品的产权保护方面,制造企业应与专业的知识产权代理机构合作,共同制定知识产权保护策略,提高核电焊接材料产权的申请以及维护工作质量,并共同制定焊接材料生产以及产品发展工作计划,推动焊接材料标准化生产工作。在这一基础上,制造企业应合理规范不同部门以及不同职能领域的业务,确保各部门能够更好地团结协作,提高业务协同水平。

四、结束语

总之,各焊材研发中心以及相关制造企业应尽快掌握核级焊材的相关系统以及配方设计的标准,提高产品性能,落实做好技术服务,从而加快构建以及要求中高端焊接材料的生产体系以及相关标准,让体系能够尽快地落地运行,提升对焊接材料生产管理能力,提高生产以及研发过程的透明度,最终提高终端用户的评价,推广国产焊材。

参考文献:

[1]王淦刚,赵建仓,朱平,鲁立,刘肖,核电用焊材国产化研究现状与应用发展趋势[J ].金属加工(热加工),2015(08):15-16.

[2]邱振生.核电国产化焊接材料需求和展望[J].机械制造文摘(焊接分册),2011(04):18-23.

[3]汪东明,王卫东,周康武,吴东球,中国核电装备制造业高端焊接材料发展的机遇与挑战[J].机械制造文摘(焊接分册),2011(04):27-31.

[4]汪东明,王卫东,周康武,吴东球,吴建政,公丕峰.中国核电装备制造业高端焊接材料发展的机遇与挑战[J].焊接,2011(07):14-20+73-74.

[5]王庆田,何培峰,慕殿鹏.控制棒驱动机构抗震支承装置材料国产化研究[J ].中国核电,2011,4(02):130-137.

[6]霍树斌,吴伟,张学刚,陈佩寅,齐凤丹.核用690焊接材料的国产化研究[J ].焊接,2011(05):55-59+72.