该项目属于技术开发成果，是核动力工程技术中的核能发电工程学科。堆内构件是核电站的关键核心部件，其功能是为冷却剂穿过堆芯提供通道，引导冷却剂在压力容器中的流动，使冷却剂冷却堆芯时，减少无效流量；为压力容器提供中子屏蔽，减轻压力容器的辐照损伤；承载自重、堆芯组件的重量和它们的压紧载荷、温差、水力及地震载荷；容纳并精确定位燃料组件及其相关组件；为控制棒组件提供导向；为堆内测量装置提供支承和导向；为压力容器材料辐照监督管辐照样品提供支承。结构极其复杂，制造精度要求极高，是核电站中制造难度最大的装备。

AP1000堆内构件由美国西屋公司设计，高10m，最大直径Ф3.9m，重约150t，由上、下部支承结构、压紧弹簧、导向筒等上万个零件组成。立项之初，世界上仅有美国、韩国能够制造AP1000堆内构件，是中国核电发展的瓶颈，严重影响和制约着中国核能发展战略及核电制造的国际竞争力。面对国家和行业的迫切需求，以2008年12月国家把AP1000核电列为百万千瓦级核电自主化依托项目为契机，上海第一机床厂有限公司采用装备设计-技术攻关-精密制造一体化研究思路，堆内构件制造技术取得如下创新性成果：

(1)吊篮筒体高精度制造技术和工艺方法根据自身设备情况，开发了全新的堆芯支承下板焊接和加工方法，解决了堆芯支承下板焊接后变形的问题；通过研究吊篮筒体的结构特征和加工工艺特性，提出了一体模块化的数控加工理念，自主研制了加工直径Ф6300mm，加工高度11000 mm的大型立式一体化专用加工中心，创新了吊篮筒体高精度一站式加工工艺方法，解决了复杂的堆内构件加工精度要求极高的制造难题。吊篮筒体的制造技术达到世界领先水平。

(2)高精度堆芯围筒制造技术堆芯围筒采用整体焊接形式，结构复杂，精度高，类似结构在国内首次制造。通过研究304不锈钢材料折弯延伸率的变化，掌握了堆芯围筒折弯工艺；研发了一套可调式装夹定位支撑装置，解决了焊接角度变形难题；首次引入了激光焊接技术，开发了激光焊接工艺参数和工艺流程，实现了堆芯围筒熔深16mm、长4.5m纵焊缝一次焊透的精准焊接制造，焊接变形控制在0.2mm内。堆芯围筒的制造技术达到世界领先水平。

(3)仪表格架组件制造技术建立了三维数控折弯模型，研制了一套专用校正模具，解决了不规则形状仪表套管的制造和测量难题；基于仪表格架组件镂空焊接的特点，研究了多孔薄壁形底板焊接变形的规律，研发了焊接、校正装置，解决了多孔薄壁底板焊接变形量控制技术难题。

通过项目实施，一机床掌握AP1000堆内构件制造技术，并全面应用于后续国产化CAP1000、CAP1400、华龙一号等项目。AP1000堆内构件的成功研制提升了中国核电设备的制造能力，标志着中国核电设备的制造技术水平又迈上了一个新台阶，为后续三代百万千瓦级堆内构件批量化、标准化制造奠定了基础，具有良好的经济和社会效益。

成果说明

上海第一机床厂有限公司于2008年12月，与国核工程有限公司分别签订了《AP1000三门核电2#机组堆内构件订货合同》和《AP1000海阳核电2#机组堆内构件订货合同》。一机床充分消化设计要求，并在前期核电产品生产制造经验的基础上，以先进的制造装配和检验设备为依托，通过开展关键制造技术研究，掌握了具有自主知识产权的 AP1000核电堆内构件制造技术。上海一机床在2015年5月和6月分别交付了三门2#机组和海阳2#机组堆内构件。 目前国内规划中的核电机组包括徐大堡项目1号、2号机组，石岛湾1、2号机组等。上

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