核电装备制造业高端焊接材料国产化，是实现大型核电装备制造自主化，以及核电站自主建设过程中非常重要的环节、核岛的钢制安全壳、反应堆压力容器、蒸发器、稳压器、管接头、主泵、压力容器等重要部件的制造、安装均需要焊接来完成，因而核电建设需要大量焊接材料。
在未来10年内，我国将处于核电在建项目建设的高峰期，伴随着核电建设的发展，核电设备焊接结构的广泛应用，核电用钢向高强化、轻量化、高纯净化、细晶微合金化的发展，推动了焊接材料向高强度、高韧性、低硫磷、节能环保方向发展。我国2010年的焊接材料生产总量约400万t，比美国、日本、德国三国焊接材料产量的总和还多，其中焊条产量占75%，焊丝占25%，但在核岛关键产品生产制造中，高端焊材的应用几乎还是个空白，可以预测在未来的几十年，我国核电装备制造所需的高端焊材将持续增加，高端焊材的市场需求将有广阔的发展空间，
l 我国大型核电装备制造业的布局与发展
2010年，国内生产总值达到39.8万亿元大关，GDP数据显示，中国超过日本成为第二大经济体，在“十五”期间，我同大型核电制造业高速发展，在内地制造的大型核电关键设备超高、超长、超重，无法实现铁路与公路运输、国内的大型发电设备制造企业已分别在沿海地区广州南沙、上海临港、河北秦皇岛等地建设出海口基地，并在国家统一技术路线的前提下，正确处理引进技术和自主开发的关系，实现设备制造的自主化．从而实现核电产业的标准化、批量化和规模化发展。
2 大型核电关键设备制造所用的主要金属材料
核电设备金属材料国产化是核电发展的关键，高端焊接材料国产化是核电装备制造业国产化的重要基础。我国核电设备材料国产化现状是：目前常规岛产品所用的钢材和焊材国产化程度较高，有报道接近90%：但核岛产品所用的钢材和焊接材料围产化程度较低．目前核二级、三级的部件可国产；但核一级的大型部件多数靠进口，核岛核安全一级部件已由一重、二重实现同产化攻关。
核电站分为核岛和常规岛2部分：核岛内包括反应堆、反应堆冷却剂系统（一回路）、蒸气发生器；常规岛部分包括二回路、汽轮机、发电机、冷凝系统（三回路）等。
2.1 核电站金属结构材料分类
(1) Ml000碳钢，主要应用于二、三回路结构件。
(2)M2000合金钢，用于反应堆压力容器(A5083)、二回路管道系统、支撑件、蒸气发生器壳体、稳压器壳体等。
(3) M3000不锈钢，核岛内用得最多、最广，其中；①M3200马氏体不锈钢，用于阀杆、泵轴等，用量较少；②M3300奥氏体不锈钢，用于堆内构件、一回路系统锻件（核级304、316、321）；③M13400奥氏体+铁素体不锈钢，用于大型铸件包括主管道、弯头、主泵壳体( F316)。
(4) M4000特殊合金主要用于：①.M4100镍基合金(Ni-Cr-Fe)，用于蒸气发生器L形管（换热管）、异质焊接过渡段：：②M4300铜铝台金，用于铸件，三级辅助泵、阀；③M4400钛合金，用于三级冷凝管、板；④锆合金，用于燃料组件（Zr-2 .Zr-4 .Zr-Nb）。
(5) M5000其他材料，包括复合板、轴承钢、弹簧钢等，应用于特殊部位
(6) N16000铸铁，用于二、三级铸件。
2.2核电装备二代加主要产品
核电装备j代加主要产品包括反应堆压力容器(RPV)本体和蒸气发生器(SG)本体．
(l)反应维压力容器（RPV）本体主要涉及的金属材料：①反应堆压力容器RPV本体16 MND5锻件；②反应堆压力容器接管安全端Z2CND18. 12N2；③反应堆压力容器CRD^I管、TI管、M支撑、NC30Fe
(2)蒸气发生器(SG)本体主要涉及的金属材料：①蒸气发生器SG本体l8MND5锻件；②蒸气发生器一次侧接管安全端22CND18. 12N2；③蒸气发生器分隔板NCC30Fe.。
2.3核电装备三代产品(AP1000)．(EPR1000)主要产品
核电装备三代产品( AP1000)，(EPRIOOO)的主要产品包括反应堆压力容器( RPV)本体和蒸气发生器(SG)本体．
(1)反应堆压力容器( RPV)本体主要涉及到的金属材料：①反应堆压力容器RPV本体使用金属材料为SA-508 Gr．3C1.1锻件；②、接管安全端使用金属材料为F316LN锻件
(2)蒸气发生器(SG)本体主要涉及的金属材料：①蒸气发生器SG本体使用金属材料为SA-508Gr.3C1.2锻件；②蒸气发生器一次侧接管安全端使用金属材料为F316LN锻件；③U形管使用金属材料为690U形管，U形管支撑板405不锈钢板材。
3 大型核电关键设备所需高端焊接材料
我国在建的百万千瓦机组为25台，预计核电钢材的年需求量为3—4万t左右，所需的焊接材料品种较多，大约每年消耗各类焊接材料在0.4~0.8万t左右，其中核岛产品生产制造所使用的电焊条、埋弧焊丝、气体保护焊丝、以及药芯焊丝、镍基埋弧焊带一焊剂、不锈钢焊带一焊剂、低合金埋弧焊丝一焊剂等，在未来几年内经过国内大学、科研院所和企业的技术攻关，有望基本实现同产化．
AP1000核岛设备所需高端焊接材料都应满足ASME第Ⅱ卷，第Ⅲ卷和第Ⅸ卷的规定和相关技术文件关于焊材的技术条件要求．根据产品的技术要求，为了满足设备的耐蚀性和结构设汁的需要，在反应堆压力容器( RPV)壳体内进行了大量的不锈钢耐蚀堆焊、不锈钢隔离层堆焊、镍基隔离层堆焊．SG管板采用镍基合金堆焊层。
二代加反应堆压力容器( RPV)与蒸气发生器(SG)的焊接涉及到的主要焊接材料包括以下3种。
(l)不锈钢类：①不锈钢焊条(E308L，E309L)主要用于堆焊：②不锈钢焊丝／焊剂( FR308L)主要用于安全端的焊接；③不锈钢焊带／焊剂( EQ308L，EQ308L,)主要用于大面积堆焊；④不锈钢焊丝(ER308L．ER3091.)主要用于安全端隔离层的堆焊。
(2)低合金钢类：①低合金钢焊条主要用于RPV&SG主焊缝的焊接：②低合金钢焊丝／焊剂主要用以RPV＆SG主焊缝的焊接。
(3)镍基合金类：①ENiCrFe-7焊条主要用于J形坡口的焊接和M支撑的焊接：②ENiCrFe-3焊条主要用于管板的堆焊；③EQNiCr3焊带／焊剂主要用于管板的堆焊：④600及690镍基焊丝。
4核电高端焊接材料的主要技术特点
核电TI业属于高技术产业，行业准入门槛较高，行业壁垒和集中度较强，呈现垄断竞争状况。核电装备制造产业的主要特点是：技术密集：人才密集；资金密集：核岛关键设备焊缝金属材料化学成分控制严格，要求材料受中子辐射损伤的敏感性尽可能低，关键设备的接管段、筒身段、过渡段的锻件材料的镍、铜、磷、钒和硫含量控制严格，并满足相应法规与标准的要求。
目前，我国生产制造核电设备主要是两代半和三代核电百万千瓦压水堆型的核电设备。在建的有红沿河、宁德、福清、阳江、台山、海阳等项目。就焊接材料而言，对各种焊接材料的本质要求的认知是一致的，如：308不锈钢材料的Cr含量是18%~22%，309材料的Cr，含量是22%~25%．即焊接材料本质要求是…样的，但在焊材一r艺性能卜的表现却不尽相同、核电设备的设计的技术要求更高，对没备的安全裕度的把握性更大，焊接材料的生产制造要遵照RCC-M和ASME法规和相关的技术标准，有严格的质量保证体系和质量控制要求，对焊材的品质要求更为严格。
核电高端焊接材料的主要技术特点是，对焊接材料中有害元素、对易受设备运行工况影响的元素的控制更严格，如：对于反应堆压力客器焊材中的微量元素和易受辐照影响的元素的控制；对于用于一回路的焊接材料，应严格控制Cu、Co，、B、V的含量，严格控制Sn、Sb、As等微量元素的含量。从控制焊缝裂纹敏感性的角度m发，严格控制S、P含量，对O、N元素含量有检测要求一同时，从焊材本身技术特点和焊接工艺性出发，要求对焊材的抗气孔、抗裂纹和夹渣等工艺性能有较高的技术要求，对焊剂的透气性、脱渣性等也有比较高的技术要求，从而确保焊缝的塑性好、冲击性能好、抗裂性能好，满足核电产品的生产制造的技术要求。
按照RCC-M S2800对低合金钢熔敷金属E8018的要求，低合金钢焊材焊缝金属化学成分( max)。众所周知，S、P元素是焊缝中的有害元素，是出现裂纹的诱因，S、P元素高了就增加了焊缝出现裂纹的几率，其含量控制在什么范围之内合适？越低越好，（一般要求：P≤0. 01%，S≤0. 01%）要求越低对原材料及炼钢水平的要求就越苛刻、那么什么范围合适？这要经过大量的实践，大量的基础数据作支撑．归根到底还是对材料的基础研究，探究其本质，了解其变化及影响，从而制定一个合理的要求核电焊接材料的技术特点。
随着核电装备产业的蓬勃发展，核电装备制造企业的订单源源不断，同时有多个项目在同步进行。在岭澳核电一期( LAl)、岭澳核电二期(LA2)项目时期，焊接材料是南同外( AREVA)直接提供，焊材的质量及技术都是由国外( ARFVA)负责。对国内制造商而言不存在对焊接材料的管理和技术风险：但如今随着核电同产化进程的加快，核电高端焊材罔产化的呼声越来越高，核电高端焊接材料同产化迫在眉睫。
5 结束语
我国虽然已经是一个世界的焊材大国，但还不是焊材强国，目前生产的焊接材料主要应用于普通机械、石油化工设备、建筑等基础产业．在核电关键设备制造领域应用几乎还是空白，在全球核电建设加快复苏的大背景下，研发具有高技术、高标准、高质量的核电高端焊接材料，可以带动我国整体焊接丁艺水平的提高、促进技术研发能力和技术人员素质全面提升，在一定程度上将有力推动其他基础一T：业的发展并促进我国核电高端焊接材料试验研发能力得到进一步增强，水平跃上一个新台阶，反过来又会促进我国核电装备制造新技术的自主开发。
面对我国核电装备制造业快速发展的大好市场机遇，世界各国的名牌焊材企业，正在采取各种销售渠道开拓我国的市场，如果一味地依赖进口产品，不但延缓核电的国产化进程，也将会增加核电产品制造成本，并受制于国外。因此，自主发展核电装备，就必须提升高端焊材实验研究能力，这是自主化发展核电技术上不受制于他人的基础和先决条件。
核电装备制造业的发展，对焊材生产制造企业提出了更高的要求，同时也创造了良好的发展机遇，如果能使核电高端焊材自主化，不但有利于我国核电装备的围产化，而且可以给国内创造不少的就业机会，从而减轻企业和事十会的压力，有利于衬：会和谐与稳定。
