24 января ключевой проект сварки диагностического экранирующего модуля (DSM) Международного экспериментального термоядерного реактора (ИТЭР), выполняемый Первой строительной компанией China Petroleum Engineering Construction Co., Ltd. (CPECC), достиг важного прорыва — успешно завершена сварка первого шва многоканальной водяной крышки, что ознаменовало успешное начало работ по сварке DSM в рамках проекта ИТЭР.
Являясь одним из крупнейших и наиболее значимых международных проектов научного сотрудничества, проект ИТЭР направлен на моделирование процесса термоядерного синтеза, подобного тому, что происходит на Солнце, изучение коммерческой осуществимости технологии управляемого термоядерного синтеза и имеет важное стратегическое значение для решения будущего кризиса чистой энергии человечеством. DSM является ключевым компонентом установки ИТЭР, а технология его сварки считается мировым образцом высочайшего уровня — даже к цвету защиты с обратной стороны сварного шва предъявляются строгие требования: он должен контролироваться на уровне 2 и ниже (практически без следов окисления).
Для решения этой задачи мирового уровня Первая строительная компания создала сварочную команду под руководством Цао Суйцзюня, ведущего специалиста «Национальной студии мастерства». После сотен имитационных испытаний команде удалось добиться степени окисления на обратной стороне нержавеющего сварного шва, близкой к уровню 1, заложив тем самым прочную техническую основу для сварки этого ключевого компонента.
Многоканальная водяная крышка DSM, сварка которой была выполнена, должна выдерживать одновременное воздействие сильного нейтронного излучения, бомбардировки высокоэнергетическими частицами, экстремальных электромагнитных сил и других испытаний, обеспечивая стабильные условия для точных измерений плазмы. Этот компонент интегрирует многоуровневые потоковые каналы, а высокоточная герметичная сварка и точный контроль деформации являются «узкими местами» в области технологий для термоядерной энергетики. При этом первый сварной шов, из-за сложности каналов, является наиболее трудным во всей задаче сварки.
Сталкиваясь с многочисленными вызовами, команда Цао Суйцзюня в полной мере использовала накопленный в области сварки специальных материалов технический опыт, точно проанализировала характеристики термического цикла каждого сварного шва и разработала индивидуальный план сварки с точными до секунды параметрами. В процессе работы команда использовала манипуляторы для точного управления, строго контролируя расстояние между вольфрамовыми электродами на уровне сотен микрометров, что обеспечило стабильность и управляемость процесса сварки. Параллельно проводились сотни и тысячи регулировок тока, скорости сварки, скорости подачи проволоки и других параметров, что в итоге позволило достичь высоких стандартов «полного проплавления и практически отсутствия окисления на обратной стороне». После строгой проверки экспертами Института физики плазмы Китайской академии наук было подтверждено, что внутреннее проплавление и стандарт цвета защиты сварного компонента соответствуют строгим требованиям Организации ИТЭР.
Данный прорыв знаменует переход сварочной технологии из стадии лабораторной проверки в стадию производственных работ, закладывая основу для последующей сварки всей серии компонентов в части ключевых процессов и контроля качества, а также демонстрирует новый прорыв предприятия в ключевых технологических областях, таких как точная сварка для проектов управляемого термоядерного синтеза. В дальнейшем проектная команда будет планомерно продвигаться в выполнении оставшихся более 800 сварных швов DSM.
