观察：中国核电站巨型环破世界纪录 直径超15米重150吨(图)(2)

　　金属构筑成形技术是由李依依院士团队在国际上率先提出的。这项技术突破了金属构件的母材只能比其更大的传统思维，巧妙地借鉴建筑领域的“砌墙”原理，将多块均质化板坯通过表面清洁处理、真空封装后，在高温下大变形实现固态冶金连接，充分愈合界面，实现界面与基体完全一致的“无痕”连接。核心思想是“化整为零，以小制大”，能够以较低的成本实现高品质均质化大锻件的制备，是增材制造技术在大构件制造领域的新突破。

　　一砖一瓦构建的长城（图片来源：Veer图库）

　　金属构筑成形技术示意图（图片来源：作者提供）

　　通俗地说，万里长城是由一砖一瓦构建而成，类似地，金属构筑成形技术也是受到建筑学的启发，将多块金属板通过某种技术“构建”成一个大钢锭，然后通过后续成形处理，得到我们想要的形状。也就是说想盖多大的房子就用多少砖，完全不用考虑材料浪费的问题，更不用考虑盖出来的房子不同位置材质是否存在差异，真是可称之为钢铁行业颠覆性技术。

　　金属构筑技术如何实现无痕连接

　　在传统方法冶炼大铸锭时，除了“以大制大”的困难，冶金缺陷问题也是铸锻件制造领域的世界性难题。

　　李依依院士团队曾解剖100吨核电转子用模铸钢锭，钢锭表面未发现明显缺陷，但解剖后钢锭中心存在宽度20mm、长度1700mm的缩孔缺陷，大范围的宏观偏析，以及长度达500mm的树枝晶，这种冶金缺陷将严重影响构件的力学性能，内部组织更是存在着严重的问题。国内外众多学者半个世纪以来曾尝试通过加快冷却、添加内冷元、电磁搅拌等方式改善大型铸锭的内在质量，但一直收效甚微。

　　大型钢锭内部的冶金缺陷

　　（a）法国克鲁索公司解剖的65t钢锭，（b）中科院金属所解剖的100t钢锭（图片来源：作者提供）

　　金属构筑技术则另辟蹊径，采用比较成熟稳定的连铸技术生产的连铸坯或高质量的小型钢锭作为基元，通过表面清洁加工处理后，将多块板坯真空封装，然后通过高温高压锻造将界面充分焊合，使界面与基体融为一体，实现无痕界面的冶金连接，成功突破了大钢锭冶炼存在的成分偏析、疏松、缩孔、夹杂物超标等技术瓶颈。