京都核聚变获英国聚变增殖层示范件合同
摘要
日本京都核聚变工程公司获得英国工业核聚变解决方案公司重大合同，开发未来聚变增殖层概念的高级制造示范件。该项目将采用激光粉末床熔融和先进焊接技术制造铁素体-马氏体钢复杂垂直段，验证其在反应堆极端条件下的结构性能和可制造性。合作涉及京都核聚变英国子公司、Alloyed公司和TWI公司，旨在建立英国本土供应链，降低2040年代商业聚变部署风险。
总部位于日本的京都核聚变工程公司(Kyoto Fusioneering)获得英国工业核聚变解决方案公司(UKIFS)的重大合同，为未来聚变增殖层概念开发先进制造示范件的一个分段。
京都核聚变工程公司的增殖层分段示范件是一个物理的、按比例缩小的原型，旨在验证未来聚变电站先进材料的可制造性和结构完整性。
主要目标是证明铁素体-马氏体钢(特别是Grade 91级别)能够加工成聚变增殖层所需的复杂垂直直段。该项目采用激光粉末床熔融(一种3D金属打印技术)和先进焊接技术的组合，制造传统方法难以生产的几何形状。
一旦建成，该分段将接受高水平测试，以验证其在反应堆预期极端条件下的尺寸精度和结构性能。通过验证这些工程工艺，该项目旨在建立英国本土供应链，并降低计划于2040年代实施的商业规模聚变部署风险。
示范件将分为三个独立部分开发。这些部件和测试试样将由Alloyed公司使用先进的激光粉末床熔融工艺制造金属组件，随后进行精确的尺寸验证。示范件将采用聚变相关钢材和先进增材制造及焊接技术制造，生产出适合高水平结构评估的代表性模块。
所选制造方法被评估为最具可扩展性的生产技术之一，具有扩展到米级尺寸并保持复杂几何形状的潜力，允许形状变化以适应一系列未来聚变系统的几何要求。
这项工作将由京都核聚变工程英国公司——日本母公司的子公司——领导，与英国公司Alloyed Ltd和TWI Ltd(焊接研究所)合作完成。Alloyed Ltd是一家总部位于牛津的公司，利用增材制造技术开发金属组件创新。TWI Ltd是一家以其在材料、焊接、连接和无损检测方面的专业知识而闻名的组织。
京都核聚变工程公司将监督所有活动，如合作伙伴贡献的整合、制造、检查和文件编制，以确保符合合同要求。三机构的合作是英国新兴聚变供应链的重要标志。今年对英国聚变行业意义重大，英国政府在6月的支出审查中拨款25亿英镑(33.7亿美元)用于开发该技术。
“在英国开发制造先进聚变组件的能力是实现商业聚变能源的重要一步，”英国工业核聚变解决方案公司组织绩效总监Ryan Ramsey表示。“与京都核聚变工程公司、Alloyed和TWI的合作反映了英国新兴聚变供应链的实力以及在未来聚变电站方面取得的共同进展。”
京都核聚变工程公司英国总监Colin Baus表示：“我们非常兴奋能够被选中，与Alloyed和TWI合作，为英国工业核聚变解决方案公司开发未来聚变增殖层技术的先进制造示范件。看到关键系统和组件由新兴的英国本土聚变供应链开发和交付，这对英国聚变的未来是个好兆头。”
Alloyed公司核心技术(材料)副总监Shaumik Lenka博士指出：“我们很高兴支持英国工业核聚变解决方案公司和京都核聚变工程公司的增殖层分段示范件项目。Alloyed完全认同英国的净零目标，并致力于成为英国聚变供应链的一部分，贡献一套适用于未来聚变系统相关材料的独特增材制造技术。”
TWI公司功率束加工部门经理Paola De Bono表示：“推进未来聚变增殖层制造技术将有力支持使聚变成为更实用、可持续和经济可行的能源目标。英国工业核聚变解决方案公司的这一奖项标志着一个重要里程碑，通过共享专业知识和联合开发，确保英国在提供安全、可靠和可扩展聚变能源的竞争中保持全球领先地位。”
京都核聚变工程公司在五个国家开展业务，拥有约160名员工，致力于提供等离子体加热、氚燃料循环和增殖层系统的关键技术。京都核聚变工程英国公司于2021年成立，是该公司在日本以外的第一个工程和设计中心。此后，它迅速发展为由12人组成的团队，驻扎在英国原子能管理局的Culham科学中心。
Alloyed是一家总部位于英国牛津的先进材料公司，其使命是通过完全数字化的方法提供世界上最好的金属组件。该公司目前的重点是增材制造。然而，Alloyed的技术涵盖生产先进金属组件的所有途径，提供从合金设计和加工到复杂组件制造的端到端能力。该公司报告当前12个月的收入为2000-2500万英镑，年同比增长约50%。Alloyed雇佣约150名工程师，在其牛津总部运营，并得到位于美国西雅图的AS9100D认证卫星生产设施的支持。
TWI Ltd成立于1946年，总部位于英国剑桥附近的Granta Park。它为全球所有主要行业的工业成员公司和利益相关方提供工程咨询、定制研发、专业培训以及材料、焊接和连接技术、结构完整性、无损检测和检验方面的技术支持。