中國研發 世界最大 環向場磁體線圈盒攻克多項關鍵技術

據中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所，聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施（CRAFT）項目日前取得重要進展——環向場磁體線圈盒研製成功並在安徽省合肥市交付。

環向場線圈盒是環向場磁體的主體承力結構部件，是磁體系統的重要組成部分，主要用於保護環向場線圈繞組並支撐與固定着極向場磁體等其他超導磁體。環向場線圈盒由超低溫奧氏體不鏽鋼316LN和316LMn材料構成，該部件外形尺寸21米×12米，重400噸，是目前世界上最大的環向場磁體線圈盒，整體尺寸是國際熱核聚變實驗堆（ITER）同類部件的1.2倍以上，重量約為其兩倍。

從研發到完成製造，項目團隊歷時5年多時間，攻克了多項關鍵技術難題。在原材料研製方面，完成了低溫不鏽鋼316LMn（ITER級JJ1）材料的國產化、完成了百噸級316LN超大鍛件和128毫米316LN超厚鋼板的研製。在製造技術方面，面對最大厚度達360毫米的焊接挑戰，研發了大厚度激光焊接和超深窄焊接的組合焊接技術、相控陣無損檢測技術，實現了線圈盒焊接的控形控性；開發了30米長空間彎管的精密成形、低溫樹脂與釺焊的冷卻管固定技術，實現了冷卻管的高精密安裝。

環向場線圈盒的成功交付，是聚變能源商業化邁出的重要一步。相關技術還可應用於航空航天、能源裝備、船舶海工等領域。