說到國之重器，大家第一時間會想起什么呢?是天宮空間站?還是我國FAST天眼，又或是“嫦娥五號”?其實(shí)除了這些大型項(xiàng)目外，我國還有很多隱藏在背后的神器，比如說這個直徑15.6米的巨型呼啦圈。它是全球最大的整體鍛環(huán)，是我國制造的又一國之重器。

可別小看這個普普通通的巨型金屬環(huán)，若把它平放在地面上，足足可以容納150多個人，而它的承重能力更是高達(dá)7000噸。

7000噸是什么概念呢?7000噸的力量足以抬起30多架波音747。當(dāng)然了，這個金屬環(huán)可不是用在抬飛機(jī)上的，它是核電站堆容器上的支承環(huán)。說到這里，我們先來了解一下核電站的一些基礎(chǔ)知識。

核電發(fā)電堆主要分三類：輕水堆、重水堆和石墨氣冷堆。

輕水堆又可以分為壓水堆和沸水堆。

目前，全球共有440座核電站，其中92%都是輕水堆，剩下的為重水堆和石墨氣冷堆。在輕水堆核電站中，壓水堆的比例更大，占了將近75%。而我國在運(yùn)行并即將建造的也大多為壓水堆型核電站。

壓水堆的原理，簡單地說就是使用高壓力的水冷堆。

其特點(diǎn)是要保證水在堆芯內(nèi)不沸騰，所以這些水就必須保持在高壓狀態(tài)。它的工作原理是，先將鈾制成的核燃料放入反應(yīng)堆內(nèi)進(jìn)行核裂變，之后產(chǎn)生的熱能再在高壓的循環(huán)冷卻下被水帶出，并在蒸汽產(chǎn)生器內(nèi)生成蒸汽推動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

而這個金屬支承環(huán)就是用來密封核物料以及支撐整個核電站重量的重要部件。它的質(zhì)量優(yōu)劣直接關(guān)系著核電站的安危，為什么這么說呢?

首先，如果支承環(huán)不能完好地密封核物料或者在使用過程中出現(xiàn)了裂縫，那么就會造成核泄漏事故。

其次，假如支承環(huán)的承重能力不達(dá)標(biāo)，它就撐不起整座核電站的重量，一樣會造成安全事故。

因此，支承環(huán)的質(zhì)量對于整座核電站而言是至關(guān)重要的。

但是由于它太過巨大，之前其他國家都只能選擇將他們分段做好再進(jìn)行焊接。但是這樣做的話，非常容易出現(xiàn)隱患。因?yàn)楹附犹幍目p隙容易導(dǎo)致核物料泄漏，造成重大事故。

聰明的你肯定想說，一體化鍛造不就解決這個問題了嗎!對!從理論上說，這確實(shí)是最完美的解決辦法，但是在實(shí)際操作中，可就沒那么簡單了。

第一、從原材料看

目前大部分的核電站使用的壓力容器都是用低合金鋼加入不同比例的鎳元素、碳元素等冶煉而成。這里各種材料的配比就是一個難題，如何分配才能讓材料的性能達(dá)到最優(yōu)，需要我們反復(fù)地去嘗試和驗(yàn)證。

第二、從冶煉技術(shù)看

由于是整體鍛造，鍛件所需鋼錠的重量也就必須達(dá)到一定規(guī)格，鋼錠就是將融化的鐵水澆鑄到一個鋼錠模里，冷卻凝固之后形成的。但在這里，我們要明白鋼錠可不是多準(zhǔn)備點(diǎn)鐵水就可以得到的，因?yàn)殡S著鋼錠重量的增加，反偏析補(bǔ)償技術(shù)、包合澆技術(shù)、夾雜物，氣體元素以及有害元素控制技術(shù)等都有了更高的要求。

第三、從鍛造技術(shù)看

為了消除焊縫，中科院科研人員提出了“以小制大”的金屬構(gòu)筑成形技術(shù)，他們將60塊優(yōu)質(zhì)連鑄胚疊加到4層樓的高度后，再用真空狀態(tài)下的電子束對其進(jìn)行分組封焊，并多次構(gòu)筑，成功制造出了200噸級原料鋼坯，最終軋成一個無縫連接的金屬圓環(huán)。

這個金屬支承環(huán)是中科院的科研人員們歷經(jīng)十幾載才研發(fā)成功的第四代核電機(jī)組核心支承環(huán)，重達(dá)150噸，耐受650℃，可承重7000噸，并且還可以連續(xù)運(yùn)行四十年。

值得一提的是，這個支承環(huán)不僅是核電站運(yùn)轉(zhuǎn)的重要零部件，它還創(chuàng)下多個世界紀(jì)錄，比如它是世界上直徑最大的鍛件，是世界上最重的不銹鋼胚料，還是全球第一個金屬構(gòu)筑成形技術(shù)。

除了支承環(huán)外，我們?nèi)粘Ｉ钪幸灿泻芏嘀档梦覀凃湴恋闹袊圃欤灰粜陌l(fā)現(xiàn)生活處處是驚喜!