中国钢研：自主研发“人造太阳”关键核心部件

去年5月，国家科技重大基础设施EAST超导托卡马克装置传来喜讯:实现了1.2亿摄氏度可重复等离子体运行101秒，1.6亿摄氏度等离子体运行20秒，再次创造了托卡马克实验装置运行新的世界纪录。

被称为人造太阳的核聚变实验装置东方超环的运行条件极其恶劣装置中的偏滤器就像汽车发动机的排气口，核聚变反应的产物需要通过偏滤器排出偏滤器不断受到高温和粒子流最剧烈的冲击，瞬时高温甚至高于mega发射的火焰温度

东方超环的偏滤器由中国钢研科技集团有限公司下属的安泰科技有限公司研制，法国超导托卡马克装置使用的偏滤器也由该公司独家供应，该公司也是国际热核聚变实验堆钨铜偏滤器的关键供应商。

以下是自主研发，关键技术突破，从跟跑到领先的逆袭故事——

钨复合材料是偏滤器最理想的材料。

早期核聚变装置主要使用石墨偏滤器，但不能满足高参数运行的要求科学家们正逐渐将目光转向钨这种最耐热的金属，认为钨铜复合部件是核聚变装置偏滤器的理想选择安泰R&D工作人员秦思贵说

作为最耐高温的金属材料，钨的熔点超过3400摄氏度，在上亿摄氏度的高温下会熔化甚至挥发钨被铜包裹，导热性很强，铜管内用冷却水快速带走热量这样W—Cu复合材料可以长时间承受高温等离子体的冲击

如何实现钨铜复合材料的无缝连接是关键技术难点当初，面对国外的技术壁垒，东方超环找到了国内高温难熔金属领域领先的R&D和生产机构——中钢所，提出了研发钨铜分流器的需求

从2008年开始，中钢研的子公司安泰科技就开始了钨铜分流器的研发。

经历了多次失败，中途差点放弃。

安泰科技研究员史英丽告诉记者，从材料研发，复合材料连接到无损检测，一切都是从零开始没有R&D说明书和避坑指南项目组只能不断尝试和试验，夜以继日地工作

史英丽对当时的R&D过程记忆深刻:一旦做不到，就再做一遍失败后，分析原因，发现问题，克服一个问题，产生新的问题白天做研发，晚上头脑风暴很长一段时间，整个项目组除了睡觉，几乎没有休息

中途几乎感觉要放弃了五六轮失败后，史英丽心里发出一个声音:项目不能进行下去了吗

在最困难的时候，公司领导也加入了分析讨论，提出了各种基于R&D经验的方法来激励和鼓励项目组:我们取得了突破，但还存在一些不稳定因素，可以做到大家都坚持着

最终，项目组充分发挥公司在金属材料和金属扩散连接方面的技术，装备和产业化优势，开发出具有自主知识产权的两步热等静压扩散焊接金属复合技术，实现了钨铜复合构件的高质量异种材料连接。

相当于三四年，我们走完了别人十年二十年的研发路程史英丽感叹R&D工作人员熊宁补充说，项目组不仅在短时间内完成了前期研发，而且比国际同行更快地实现了高性能核聚变用钨材料和钨铜复合材料组件的量产

复合零缺陷，100%无缝连接。

从材料到组装，从前到后有108道工序项目组研制的钨铜偏滤器巧妙地满足了核聚变装置的严格要求

我们已经实现了钨铜复合材料的零缺陷，这意味着100%的无缝连接因为材料只有一个缺陷，在核聚变装置这样的高温恶劣环境下，会很快导致实验失败熊宁说在R&D的基础上，中钢研院院企合作，形成了从材料制备，复合连接，加工制造，无损检测的完整产业链在世界上率先实现了聚变用钨铜分流器的批量生产

2014年，东方超环在国际上率先将核聚变装置上的石墨偏滤器更换为钨铜偏滤器当时，东方超环创下了新的世界纪录经过几年的沟通和验证，中钢研旗下的安泰科技在2018年成功拿下了WEST项目的制造合同，开始向欧洲出口

二十年前，这个研发方向就已经定了。

培养了12位院士的中国钢铁研究院供应世界上主要的核聚变实验装置——钨铜偏滤器，绝非偶然。

要在全世界技术领先，需要以敏锐的科技眼光看到社会发展的需求，提前做好战略准备中钢研总经理李波在接受科技日报记者采访时表示，公司早在20年前就把目光锁定了可控核聚变的方向，认为这将是全球能源发展的新趋势，中钢研要发挥优势，融入其中

紧盯技术发展前沿，瞄准国家战略需求，解决冶金行业共性关键技术，这一导向自1952年成立以来，就深深镌刻在原钢铁研究总院的基因里。

李波告诉记者，如今，为了支撑材料强国建设，中钢研自身的定位也在不断拓展和升级:从重视冶金工艺和流程，到越来越重视冶金材料品种的开发，通过金属材料助力国家高端装备和重大工程的发展。

现在我们对金属材料的研发已经覆盖了国民经济的所有重点行业和领域，实现了从超低温金属到耐高温金属基础材料体系的全覆盖李博自豪地说

从第三代汽车钢到稀土永磁的组织控制技术，创新可谓是这家企业的日常对于创新，李波有一套自己的见解不能为了原创而原创李波认为，就央企而言，原创需要围绕国家战略目标，加强任务战略牵引，解决行业关键共性问题，推动行业取得重大进展不仅要形成原创理论，还要形成原创技术和产品，才能满足市场需求，经得起市场考验

70年来，我们是科技创新体系的国家队和主力军未来将进一步强化国家战略科技力量的责任李波说

当我们把目光投向创新和科研的第一线时，我们会发现科技自强自立的意义瞬间变得具体而丰富，而不是一句口号科技自立自强要有目标和方向，瞄准国家战略需求，解决行业共性关键技术，有不畏艰难走上自主创新道路的勇气和魄力，要有智慧和战略眼光，懂得利用多年的R&D积累，进一步碰撞出新的火花，锲而不舍，任劳任怨，再苦再累也要啃硬骨头东方超环钨铜偏滤器的研发就是这样一个例子