我国自主品牌核燃料元件研制系列报道（三）-第2页-北极星核电网

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研发人员在根据以往的经验焊接时发现，焊接后的包壳管会出现小气孔或热裂纹。用什么方法才能适应新材料?大家一筹莫展。

“反复的摸索后，我们从硬件、软件，焊接参数上都做了很大的调整，做了几十轮试验，历经3个多月终于突破了这一难关。”中核建中四车间主任杨通高说，“新的焊接方法已经完全超出了原来成熟的工艺框架。”

“新燃料产生的过程就是这样，没有更多的借鉴经验，只能不停地尝试、不停地修正，才能固化工艺。”邓话说，“重要部件的关键环节都要历经这样漫长而反复的过程。”

CF系列核燃料组件的导向管采用的是外管套入内短管的设计，且两个管要紧密地贴合在一起。如何才能让内外管在不受损的情况下固定在一起?经过一段时间的摸索，攻关组确定采用“胀”的方法——通过胀使内外管变形，进而形成一个整体。但这个工艺难度很大，因为部件的结构、形状，胀包的尺寸、强度都有严格的要求。

又是新一轮的反复尝试。“整整摸索了半年的时间，投入了大量的精力，最后终于确定了最佳胀接位置和工艺参数。” 杨通高说。

决战“微米”之间

在中核建中三车间的货架上，整齐地摆放着加工制造出的CF系列核燃料部件——防异物板。这些如同家用盘子大小的正方形板面上，有1700多个形状各异的孔，看上去如同工艺品一般。而它的精度要求之高超乎想象——每个孔的大小、孔与孔的间距、间距和间距的大小，都有着严格的规定。

“CF系列组件的每一个零部件都非常精细，部件的尺寸要求非常苛刻，很多都精确到微米。”邓话说，“专项中，不仅要摸索研发新的工艺，而且要提升制造的精细度。”

长条形的格架条带看上去就像书签一样，而薄薄的介质上面还要有意做得凹凸起伏。完成这一工序的冲制工艺，最大的难点就在于保证精度——研制出能够保证条带尺寸精度的内、外条带冲压、成形模具。 “但格架条带品种繁多，不同条带其技术要求有所不同，非常复杂。” 中核建中三车间主任于小焱说。为此，攻关组在详细分析各种条带的共同点和差异并进行试制试验后，研制完成了多副模具，制定了最佳冲制工艺。

在CF系列研制专项中，中核建中还被赋予了新的历史使命。

事实上，无论是摸索出的先进工艺，还是实施精密的制造技术，其目标都是要验证设计的可行性。但燃料研发并非是一蹴而就的事情，往往是一个迭代的过程：设计，制造，试验，反馈问题，改进设计，再制造，再试验……只有不断的循环、打磨，最终才能制造出性能优良的产品。

“以前，我们只需要考虑如何满足设计要求，而在CF系列研发中，中核建中要通过制造、试验，从工艺的适应性和工艺的可实现性方面，为设计提出经验反馈，进而优化设计。”中核建中副总工程师兼技术部主任彭海青说，“这种模式拉近了设计与制造的关系。良好的合作模式，为后续持续提升能力奠定了基础。”

拼搏于分秒之中

“必须要确保整体研发进度!”在项目立项之初，项目总指挥就提出了明确要求。但事实上，研发的难度和研发的时间并不成正比。

自2010年CF系列专项启动后，2012年入堆考验N36特征化组件，2013年入堆考验CF2先导组件，2014年入堆考验CF3先导组件，几乎是每年研发制造出一个型号产品的节奏，让处于研发后端的中核建中备感时间紧迫。

“争分夺秒”成为CF系列制造研发期间的主旋律。

在距离CF2先导组件交货仅剩下一个月的时间时，防异物板研制瓶颈却仍然没有解决。“当时真是压力山大!”邓话说。事实上，早前他们用传统的机器加工方法已经制造出了产品，但生产出的部件有很多细小的毛刺。为了找到精密度高的工艺方法，近60岁的全国劳模张世平和工作人员，查阅了大量材料，反复计算参数，“一段时间内几乎是通宵摸索工艺”，最终选定了电火花成型加工方法。“用电火花直接加工元件，在国际上也是少有的，可以说没有可借鉴的经验。”于小焱说。但紧迫的时间已不允许再次推倒重来，能否成功研发让所有的人都捏了一把冷汗。

“非常不容易，费了很大的力气，最终摸索了一套加工参数，才把防异物板制造了出来。” 于小焱回忆起当时的情景时依旧感到紧张不已。

而紧张的时间，不时让制造研发成为一场战役。

在CF3的研制过程中，N36锆合金材料首次从1000公斤级过渡到3000公斤级，实现了N36锆合金工业的规模化。而材料的延迟到货，让本就紧张的制造时间更捉襟见肘。

工业化规模的材料性能一定会与小批量材料的性能有所不同，因此不能照搬之前的经验，必须再次进行试验。而试验前的材料腐蚀试验就要72个小时。无法压缩的时间以及众多待进行的工序，让近在眼前的入堆考验节点“遥不可及”。但如果不能按时入堆，就要等待一年半的时间，整个专项进度就会受到影响。

为了确保按期交货，中核建中启动了应急机制，实行24小时工作制。“时间太紧张了，那时候完全没有上下班的概念了。” 邓话说，“当时我们只有一个想法，就是必须按时拿出产品。”

2014年7月10日，随着启动入堆指令的发出，四组银色组件插入了秦山第二核电厂2号机组反应堆堆芯。“我们按时完成了CF3先导组件的研制交货。”

相关阅读：我国自主品牌核燃料元件研制系列报道(二)

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