8月22日消息,美国爱达荷国家实验室(INL)与橡树岭国家实验室(ORNL)宣布联合开发线弧增材制造(WAAM,wire arc additive manufacturing)技术用于核压力容器制造,两实验室于8月19日在ORNL举办的材料与制造创新日(M2IND)活动上披露了这一合作。

核压力容器在极端条件下运行,要求极高的韧性与结构完整性,传统上依赖大型锻件制造,但美国本土锻造产能有限,正成为核电快速扩建的供应链瓶颈——尤其是在美国力推核电支持AI数据中心负荷增长的当口。WAAM用熔化金属丝材3D打印构件,可能为核部件开辟多元化国产制造路径。7月,ORNL制造示范设施(MDF)的科学家已用电弧3D打印制造出一个约3英尺×5英尺(约0.9米×1.5米)的小型核压力容器并在M2IND展出,标志着该技术放大可行性的早期里程碑。

合作分工上,INL作为美国核电研发牵头实验室,将贡献AI、数字工程与数据科学能力(含其Prometheus agentic AI项目),结合ORNL在MDF的增材制造领导地位与打印件表征能力,共同解决实时精度监测、部件鉴定(qualification)与核材料长期性能三大工程化难题。INL能源与环境科学技术副主任Shannon Bragg-Sitton表示,将与产业伙伴共同加速新堆型、部件与制造方法的开发,支撑核电商业化部署并满足美国社区、制造商与AI数据中心的用电需求。

MDF是美国能源部唯一大型开放式先进制造早期研发设施。此项合作代表了美国"核复兴"战略中制造短板的补强方向:若WAAM打印核压力容器通过ASME规范鉴定,核电设备交付周期与成本有望大幅压缩,锻造产能将不再是堆型部署的硬约束。 (来源:AZoM)