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科技成就美好未来!大族激光智能装备助力世界最大“人造太阳”项目建设

发布时间 : 2018-11-21 浏览次数 : 234

 
据合肥科学岛等离子体物理研究所发布消息,中国“人造小太阳”——EAST装置日前取得了重大突破,实现加热功率超过10兆瓦,等离子体储能增加到300千焦,等离子体中心电子温度首次达到1亿度,这一实验成果为开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。东方超环(EAST)是中国科学院等离子体所自主设计、研制并拥有完全知识产权的磁约束核聚变实验装置,由于核聚变的反应原理与太阳类似,因此,也被称为“人造小太阳”。

国际热核聚变实验堆ITER是目前我国最大的国际合作项目,大族激光智能装备集团加快技术创新、匠心研发与智造,为ITER项目建设贡献大族智慧——16KW、20KW机器人激光焊接工作站分别成功应用于第一壁(FW)水道模块和超导线圈盒激光焊接。

 

大族激光智能装备集团承担第一壁水道模块、超导线圈盒激光焊接设备及工艺开发。
 
16KW激光焊接工作站

ITER第一壁手指模块具有复杂的内部流道结构,材料采用316LN,流道腔体采用焊接成型、密封,焊缝质量要求极高,要求焊接穿透且流道内腔不能存在任何飞溅、焊渣等附着物,焊接工艺难度极大。手指模块与中心梁焊接最大熔深达到15mm。
为攻克熔透焊内腔无飞溅工艺,大族激光智能装备集团进行了第一壁流道内腔无飞溅激光焊接技术研究,研制出的16KW机器人三维激光焊接工作站,具有焊接变形小、深宽比大、焊缝外观无飞溅等优势。手指腔体与隔板间的装配要求紧配,通过利用激光的高功率密度将需要熔接的金属瞬间融合并快速冷却形成焊缝,并对焊缝进行了可靠检测及通水试验,腔体内未出现无法清除的飞溅或者焊渣等残留物,焊接工件最终通过了ITER组织国际专家团的工艺评定,焊接效果优异。
 
20KW激光焊接工作站

ITER超导线圈盒总体尺寸大、截面尺寸小、精度要求高,为达到设计要求,采用了316LN奥氏体不锈钢作为制造材料。对于316LN不锈钢盒体,全熔焊总深需达到20mm,且要求所有焊缝强度高,密封性好,由于线圈盒内部封装有超导线圈,要求焊接时产生的热量不能对线圈产生影响。

大族激光智能装备集团依据焊接需求特别研制了20KW机器人激光焊接工作站,主要用于ITER校正场超导线圈盒的最后封焊。通过长期大厚板超高功率焊接试验,大族激光智能装备集团成功开发出专用多功能吹气保护装置,对超高功率激光焊接过程中产生的金属蒸气羽烟进行了良好的抑制,解决了焊缝驼峰、塌陷、飞溅等高功率激光焊接难题,极大的提高了焊接过程的稳定性,实现了线圈盒大熔深接头稳定、精确熔透。

“能够拥有取之不尽、用之不竭的能源,是人类社会发展的共同梦想。科学研究的目的就是要让美好梦想能够变为现实。ITER计划的实施,正朝着这个梦想不断迈进。”
——科技部部长万钢
 
大族激光智能装备集团加强基础研发与应用创新,一点一滴攻关、突破,在激光切割、焊接、3D打印等领域加快创新,占领竞争的制高点。早在2011年,大族激光智能装备集团成功研制15KW激光焊接系统,应用于18mm不锈钢焊接,单面焊接、双面成型,精湛技术奠定创新实力。目前,万瓦级激光焊接、切割项目均实现了产业化应用,在工业制造、生产生活等领域发挥无可取代的作用,助推我国装备制造业发展阔步向前!

ITER“人造太阳”项目

“国际热核实验堆”ITER是目前国际最大的“人造太阳”实验装置,该计划是目前世界上最大的能源合作项目,旨在通过等离子体物理实验研究,利用核聚变技术实现工业发电。作为人类追逐“聚变能”这一终极清洁能源的关键一步,由7方34国参与实施,投资超过1000亿元。

基于能源长远的基本需求及该计划的战略意义,我国高度重视并积极参与投入到ITER计划中。东方超环高11米、直径8米、重达400吨,是我国第四代核聚变实验装置。它的科学目标是让海水中大量存在的氘和氚在高温条件下,像太阳一样发生核聚变,为人类提供源源不断的清洁能源。科技改变世界,成就美好未来!


 
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