近日，中國科學院金屬研究所承擔的中國核電工程有限公司動力堆高放廢液陶瓷電熔爐電極制造項目順利通過驗收。

放射性廢物處理在核能產業鏈中占據舉足輕重的地位，其中高放廢液玻璃固化技術憑借其高效性和穩定性成為國際公認的主流處理方式。熔爐電極作為該技術的核心部件，其抗玻璃腐蝕性是保證設備安全運行的關鍵性能。

金屬所先進材料凝固與制備技術課題組項目組針對國家核廢處置重大工程的迫切需求，基于晶界原位內生氧化顆粒固鉻抗蝕思路，研發了高放廢液玻璃固化熔爐電極用新型耐玻璃腐蝕高溫合金及其制備技術，搭建了模擬熔爐電極服役環境的熔融玻璃腐蝕損傷評價裝置，明晰了Al、Ti等微合金化元素與Cr3+離子擴散、孔洞、氧化膜抗剝落性的關聯性與控制規律，研制的新型合金耐玻璃腐蝕性能較國外裝置用材料提升70%，電極壽命提高50%以上。

基于合金研制成果，項目組進行國產化電極部件的生產制造，研發了大規格鑄錠純凈化冶煉、鍛造和熱處理技術，解決了高品質新型電極材料制備難題；研發了小進給變形控制技術和超長徑比深孔鉆技術，解決了熔爐電極大尺寸薄壁復雜零件易變形、超長徑比薄壁管材尺寸超標等難題；針對熔爐電極電子束焊接規格多、尺寸大、精度高、無損檢測難度大等技術難題，明確了焊接工藝參數與焊接接頭組織形貌和力學性能之間的關系，優化了電子束工藝和工裝，采用新型相控陣無損檢測技術，進行了整套電極的電子束焊接工藝評定和焊接工藝規程制定，已成功用于首套國產化高放廢液玻璃固化中間熔爐電極制造。該成果解決了高放廢液陶瓷電熔爐電極制造關鍵技術難題，填補了該領域國內電極材料與制造工藝空白。