Page 119 - 核能协会奖励公报2023（终版20240607）

中国核能行业协会科学技术奖励公报 2023

厚大断面球铁乏燃料容器极限服役

温度断裂韧性测试技术研究与应用 [2023HNJ53]

球墨 性取样评价方法和防脆断测试要求，建立了我
铸铁乏燃 国大型球墨铸铁容器铸件材料评价体系，已应
料容器是 用于国产乏燃料运输容器产品样机断裂韧性测
目前国际 试，所有结果远高于任务书要求。容器样机最
上金属制 终经受了9米跌落和1米贯穿的设计验证试验，
放射性物 确保了国产乏燃料容器运输事故工况下的高可
品运输 / 靠性和安全性，为球墨铸铁乏燃料运输容器国
贮存容器 产化奠定了基础。
的一条重 该成果具有自主知识产权，获得发明专利
要技术路 授权 1 项，实用新型专利授权 5 项，发表论
线，与其 文 2 篇。研究成果填补了国内空白，达到了国
他类型金 际先进水平，已应用于自主化球墨铸铁乏燃料
属容器相 运输容器设计、制造和质量评价。国产化球墨
比，在保 铸铁乏燃料容器造价为进口球墨铸铁容器的
证安全性和相同操作性的基础上，制造成本低、 70%，一台进口容器价格约 3000 万元，一台国
周期短，具有巨大的经济性与应用前景。本项 产化容器将节约 1000 万元，具有良好的社会效
三
目完成前，我国尚未实现大型球墨铸铁乏燃料 益、经济效益和推广前景。
等
容器国产化，主要原因是球墨铸铁筒体壁厚大、
奖
铸件吨位大、制造难度大、性能要求高。因此，
研究断裂韧性测试方法，确定产品铸件取样的
代表性，证明容器本体性能能够达到断裂韧性
的指标要求是球墨铸铁乏燃料容器研制过程中
要解决的关键问题。
国防科工局核能开发科研项目“球墨铸铁
乏燃料运输容器研制”，项目分为两个子课题，
雁栖湖基础制造技术研究院（北京）有限公司（原
中机生产力促进中心）是子课题二牵头单位。
项目组首次采用超大试样，完成国内球铁材料
满足平面应变和线弹性脆性断裂要求的断裂韧
性 KIC 的测试。通过对多炉批次、不同位置累
计 331 个试样，并覆盖高 / 低温和典型部位的
大量断裂韧性测试研究，提出了厚大断面球墨
铸铁乏燃料容器材料的断裂韧性测试方案，给
出了适用于厚大断面球墨铸铁容器铸件的代表

完成单位：雁栖湖基础制造技术研究院（北京）有限公司
通讯地址：北京市怀柔区京密北五街与杨雁东二路交叉口东 180 米中国机械科学研究总院怀柔基地
联.系.人：王文杰..电话：80990651
电子邮箱：wwjpro@163.com

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