我校成功研制“人工焊接缺陷”模拟试块,为“大国重器”保驾护航

信息来源:机械工程学院 发布日期:2025-10-07 浏览量:

近日,中国科学院等离子体物理研究所设计并建造的紧凑型核聚变实验装置(BEST)真空部件——杜瓦底座成功落位安装。这一部件的承载装置具备近六千七百吨的支撑与绝热功能,其建造精度直接关系到整个工程的稳定性与安全性。该重大科技进展获得央视新闻频道专题报道,充分彰显了其广泛影响力。

我校机械工程学院王旭团队联合设计单位中国科学院等离子体物理研究所、总承包单位航天晨光股份有限公司,面对国内核聚变整体部件结构复杂、尚无适用技术标准的挑战,以奥氏体不锈钢焊接结构的实际工况为切入点,反向模拟缺陷成因,构建多因素耦合模型,实现超声信号与缺陷尺寸的精准对应。团队利用三维建模软件,创建含裂纹、未熔合、未焊透、气孔和夹渣五大特征的人工缺陷数字孪生体,所有试块均按设计几何特征精密制造,并通过超声波检测与相控阵技术反复校准验证。历时一年,成功研制出核聚变系列定量缺陷“人工缺陷”模拟试块,其声学特性与真实焊接缺陷完全一致。

此次研发覆盖对接式、铰接式、骑座式和安放式四大类焊缝结构,累计制作缺陷试块52块,包含缺陷122处,产品厚度涵盖8-160mm。其中,160mm超厚试块的研制属国内首创,为特殊结构焊缝质量评估提供了法定“标准器”和“体检器”,规范了检测流程,保障了杜瓦底座的高质量交付,为见证“燃烧等离子体”诞生、点亮聚变能“第一盏灯”保驾护航。(撰稿人:王旭 校对人:高鹏 审稿人:梁平)