“同意通过出厂验收。”2014年6月23日，随着一声宣布，CF302-E、CF302-F、CF302-G、CF302-H四组自主研发的核燃料组件，在研制各方的见证下，被运往装车现场，即将开赴秦山进行最后考验……

　　研发人员在讨论CF3研发课题

　　事实上，每一个核燃料组件都有着世界上独一无二的编号。以前因为是“代工”，编号(YQ****)只代表“中国制造”。“CF系列核燃料元件终于贴上了代表‘自主研发，自主制造’的编号。我们为此感到自豪。” 中核建中科技部主任邓话说。

　　在CF系列核燃料“接力”研发中，如果说核动力院的研发目标是确保核燃料在堆内运行拥有更高的安全性，那么中核建中核燃料元件有限公司就是要用稳定可靠的制造工艺确保设计目标的实现。

　　作为中国最大的压水堆核燃料元件制造基地，长期的压水堆核燃料元件制造经历，以及位居国际前列的产能，无不展现着中核建中的实力。但由于我国核燃料大多使用引进技术，尽管多年来中核建中不断进行着工艺改进，但之前所生产的产品只能是“中国制造”。肩负着CF系列核燃料元件研发专项任务，让致力于打造“制造服务型企业、生产制造科研型车间”的中核建中，开启了追梦征程。

　　“通过CF系列研发，制造技术实现充分的自主化，中核建中已掌握了CF核燃料元件制造的关键技术，建立了完整的CF核燃料组件制造工艺技术质量体系。作为‘走出去’的核心之一，我们已经具备了核燃料生产线和制造工艺转让的能力。”中核建中代总经理任宇洪说。

　　挑战新工艺之路

　　核燃料组件制造并不是简单的加工生产。尤其在CF系列核燃料组件研制中，多个部件环节都是创新设计，独特的材料、结构、细节尺寸等，与中核建中当下在线生产的产品有很大的不同。面对新材料、新设计，就需要研发新的制造工艺，甚至部分生产工艺需要从原理、设备、工艺设计上进行全新开发。而这是一个不小的挑战。

　　2012年大年三十，中核建中四车间里依旧回荡着焊接试验的声音，其间不时夹杂着讨论的声音。为了攻克N36材料焊接难题，中核集团首席技师、中核建中四车间的易小波与攻关团队整个春节期间都在现场开展试验。试验过程中，每尝试一种新办法，大家就进行一次详细的讨论。

　　按照专项计划，2012年将入堆考验N36特征化组件，“就是在核燃料组件中混入少量的自主研发的核燃料棒。” 邓话介绍说。这就要求中核建中采用中核集团自主研发的N36锆合金包壳管制造核燃料棒。

　　任务来了，但难题也随之降临。

　　研发人员在根据以往的经验焊接时发现，焊接后的包壳管会出现小气孔或热裂纹。用什么方法才能适应新材料?大家一筹莫展。

　　“反复的摸索后，我们从硬件、软件，焊接参数上都做了很大的调整，做了几十轮试验，历经3个多月终于突破了这一难关。”中核建中四车间主任杨通高说，“新的焊接方法已经完全超出了原来成熟的工艺框架。”

　　“新燃料产生的过程就是这样，没有更多的借鉴经验，只能不停地尝试、不停地修正，才能固化工艺。”邓话说，“重要部件的关键环节都要历经这样漫长而反复的过程。”

　　CF系列核燃料组件的导向管采用的是外管套入内短管的设计，且两个管要紧密地贴合在一起。如何才能让内外管在不受损的情况下固定在一起?经过一段时间的摸索，攻关组确定采用“胀”的方法——通过胀使内外管变形，进而形成一个整体。但这个工艺难度很大，因为部件的结构、形状，胀包的尺寸、强度都有严格的要求。

　　又是新一轮的反复尝试。“整整摸索了半年的时间，投入了大量的精力，最后终于确定了最佳胀接位置和工艺参数。” 杨通高说。

　　决战“微米”之间

　　在中核建中三车间的货架上，整齐地摆放着加工制造出的CF系列核燃料部件——防异物板。这些如同家用盘子大小的正方形板面上，有1700多个形状各异的孔，看上去如同工艺品一般。而它的精度要求之高超乎想象——每个孔的大小、孔与孔的间距、间距和间距的大小，都有着严格的规定。

　　“CF系列组件的每一个零部件都非常精细，部件的尺寸要求非常苛刻，很多都精确到微米。”邓话说，“专项中，不仅要摸索研发新的工艺，而且要提升制造的精细度。”

　　长条形的格架条带看上去就像书签一样，而薄薄的介质上面还要有意做得凹凸起伏。完成这一工序的冲制工艺，最大的难点就在于保证精度——研制出能够保证条带尺寸精度的内、外条带冲压、成形模具。 “但格架条带品种繁多，不同条带其技术要求有所不同，非常复杂。” 中核建中三车间主任于小焱说。为此，攻关组在详细分析各种条带的共同点和差异并进行试制试验后，研制完成了多副模具，制定了最佳冲制工艺。

　　在CF系列研制专项中，中核建中还被赋予了新的历史使命。

　　事实上，无论是摸索出的先进工艺，还是实施精密的制造技术，其目标都是要验证设计的可行性。但燃料研发并非是一蹴而就的事情，往往是一个迭代的过程：设计，制造，试验，反馈问题，改进设计，再制造，再试验……只有不断的循环、打磨，最终才能制造出性能优良的产品。

　　“以前，我们只需要考虑如何满足设计要求，而在CF系列研发中，中核建中要通过制造、试验，从工艺的适应性和工艺的可实现性方面，为设计提出经验反馈，进而优化设计。”中核建中副总工程师兼技术部主任彭海青说，“这种模式拉近了设计与制造的关系。良好的合作模式，为后续持续提升能力奠定了基础。”

　　拼搏于分秒之中

　　“必须要确保整体研发进度!”在项目立项之初，项目总指挥就提出了明确要求。但事实上，研发的难度和研发的时间并不成正比。

　　自2010年CF系列专项启动后，2012年入堆考验N36特征化组件，2013年入堆考验CF2先导组件，2014年入堆考验CF3先导组件，几乎是每年研发制造出一个型号产品的节奏，让处于研发后端的中核建中备感时间紧迫。

　　“争分夺秒”成为CF系列制造研发期间的主旋律。

　　在距离CF2先导组件交货仅剩下一个月的时间时，防异物板研制瓶颈却仍然没有解决。“当时真是压力山大!”邓话说。事实上，早前他们用传统的机器加工方法已经制造出了产品，但生产出的部件有很多细小的毛刺。为了找到精密度高的工艺方法，近60岁的全国劳模张世平和工作人员，查阅了大量材料，反复计算参数，“一段时间内几乎是通宵摸索工艺”，最终选定了电火花成型加工方法。“用电火花直接加工元件，在国际上也是少有的，可以说没有可借鉴的经验。”于小焱说。但紧迫的时间已不允许再次推倒重来，能否成功研发让所有的人都捏了一把冷汗。

　　“非常不容易，费了很大的力气，最终摸索了一套加工参数，才把防异物板制造了出来。” 于小焱回忆起当时的情景时依旧感到紧张不已。

　　而紧张的时间，不时让制造研发成为一场战役。

　　在CF3的研制过程中，N36锆合金材料首次从1000公斤级过渡到3000公斤级，实现了N36锆合金工业的规模化。而材料的延迟到货，让本就紧张的制造时间更捉襟见肘。

　　工业化规模的材料性能一定会与小批量材料的性能有所不同，因此不能照搬之前的经验，必须再次进行试验。而试验前的材料腐蚀试验就要72个小时。无法压缩的时间以及众多待进行的工序，让近在眼前的入堆考验节点“遥不可及”。但如果不能按时入堆，就要等待一年半的时间，整个专项进度就会受到影响。

　　为了确保按期交货，中核建中启动了应急机制，实行24小时工作制。“时间太紧张了，那时候完全没有上下班的概念了。” 邓话说，“当时我们只有一个想法，就是必须按时拿出产品。”

　　2014年7月10日，随着启动入堆指令的发出，四组银色组件插入了秦山第二核电厂2号机组反应堆堆芯。“我们按时完成了CF3先导组件的研制交货。”