中國首次實(shí)現聚變堆關(guān)鍵部件樣件3D打印

　　記者從中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院獲悉，該院核能安全所以中國抗中子輻照鋼(即“CLAM鋼”)為原料，利用3D打印技術(shù)實(shí)現聚變堆關(guān)鍵部件——包層第一壁樣件的試制，并對其組織和性能進(jìn)行了研究分析，相關(guān)成果日前發(fā)表在國際核材料期刊《核物理學(xué)報》上。

　　3D打印技術(shù)可實(shí)現復雜結構一體化成型，具有制造周期短、材料利用率高等特點(diǎn)，是復雜構件制造的重要方法。研究人員以CLAM鋼為原材料，通過(guò)3D打印技術(shù)開(kāi)展聚變堆包層部件的試制，探索該技術(shù)在聚變堆等先進(jìn)核能系統部件制造上的可行性，以促進(jìn)先進(jìn)核能系統復雜構件的快速研發(fā)和性能優(yōu)化,并推動(dòng)其工程化應用。

　　經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗，研究人員首次實(shí)現了聚變堆包層第一壁抗中子輻照鋼樣件的3D打印成型。結果顯示，該樣件的尺寸精度符合設計要求，材料的致密度達到99.7%，與傳統方法制備的CLAM鋼強度相當。同時(shí)，研究還發(fā)現3D打印的逐層熔化和定向凝固特性導致了不同方向上CLAM鋼組織和性能的差異，這種差異未來(lái)可以通過(guò)掃描方案優(yōu)化和熔池形核優(yōu)化等方式有效減小甚至消除。

　　以上研究表明，3D打印技術(shù)在聚變堆等先進(jìn)核能系統復雜構件制造方面具有良好的應用前景，同時(shí)體現了我國在3D打印先進(jìn)核能系統部件方面較強的研發(fā)實(shí)力。