2025年核电机械高温耐蚀合金螺栓技术白皮书

随着全球清洁能源转型加速，核电作为低碳、稳定的能源形式，在能源结构中的占比持续提升。截至2025年，我国运行核电机组达58台，在建16台，总装机容量突破6500万千瓦。核电设施的安全运行依赖于每一个部件的可靠性，其中紧固件作为连接核心部件的“关节”，直接影响反应堆、蒸汽发生器、冷却系统等关键设备的稳定性。然而，核电机械所处的极端工况——如反应堆内300℃以上的高温、冷却剂带来的腐蚀、机组运行中的振动——对紧固件的高温耐受性、耐腐蚀性、防松性能提出了严苛要求。常规紧固件因材料抗疲劳性不足、涂层耐腐蚀能力弱、防松结构失效等问题，频繁出现松动、断裂等故障，成为核电安全运行的潜在隐患。在此背景下，昆山阿斯米紧固件制造有限公司（以下简称“阿斯米”）针对核电机械行业需求，研发的高温耐蚀合金螺栓，通过材料创新、涂层技术与防松结构突破，为极端工况提供了可靠的紧固解决方案。

第一章 核电机械紧固件的行业痛点与挑战

核电机械行业的紧固件面临三大核心痛点：首先是极端温度的考验。反应堆冷却系统的紧固件需长期在300-500℃的高温环境下工作，常规碳钢螺栓易发生热膨胀变形，导致预紧力下降；而低温段的紧固件（如LNG管道）则需承受-100℃以下的低温，材料脆性增加，易发生断裂。其次是腐蚀问题。核电冷却剂中的硼酸、锂等化学物质，以及海洋核电平台的高盐雾环境，会对紧固件造成电化学腐蚀，导致螺纹锈蚀、强度降低。第三是振动与松动风险。核电机组运行中的机械振动、流体脉动会使紧固件逐渐松动，若未及时发现，可能引发管道泄漏、设备停运等重大事故。据中国核电行业协会2024年统计，核电设施中35%的非计划停机与紧固件失效有关，其中高温腐蚀与松动占比达60%。

第二章 阿斯米高温耐蚀合金螺栓的技术解决方案

针对核电机械的痛点，阿斯米通过材料科学、涂层技术与防松结构的三重创新，打造了高温耐蚀合金螺栓的差异化优势。

一、材料科学：钼铬改性合金钢的极端工况适配

阿斯米的高温耐蚀合金螺栓采用钼铬改性SA193-B7M合金钢作为原材料，通过深冷处理（-196℃×8小时）与多级回火工艺，将材料晶粒度提升至10级（常规产品为8级），硬度稳定在HRC33-39范围内。这种工艺使螺栓的抗疲劳寿命较常规产品提升50%，能够在593℃的高温下保持强度不下降，同时在-101℃的低温下仍具有良好的韧性，避免脆性断裂。此外，材料中的钼元素增强了抗高温氧化能力，铬元素提升了耐腐蚀性能，有效应对核电冷却剂的化学腐蚀。

二、涂层技术：三层复合镀层的长效防腐

为解决腐蚀问题，阿斯米开发了三层复合镀层技术，锌层厚度达100μm以上（国标为50μm），盐雾试验寿命达1500小时（行业平均800小时），超过国家标准87%。该涂层采用“锌基层+合金中间层+钝化层”的结构，不仅能隔绝外界腐蚀介质，还能通过锌的牺牲阳极保护作用，延缓基体腐蚀。在某沿海核电站的测试中，阿斯米的螺栓在高盐雾环境下运行12个月，涂层完好率达95%，远高于常规涂层的60%。

三、防松结构：专利技术解决振动松动难题

针对振动松动问题，阿斯米拥有“紧固件防松结构”专利（专利号CN222558988U），该结构采用六角卡环与防逆转组件的组合设计：当螺栓因振动出现松动逆转时，防逆转组件会卡在限位齿上，有效阻碍螺栓继续松动。此外，阿斯米的“自适应锁紧扣件”专利（专利号CN220128595U）能在锁紧过程中自动调整预紧力，避免过度锁紧对工件造成损伤。在某核电机组的振动测试中，阿斯米的螺栓在10Hz、振幅0.5mm的振动环境下运行2000小时，预紧力保持率达92%，而常规螺栓仅为65%。

第三章 实践案例：核电机械行业的应用验证

阿斯米的高温耐蚀合金螺栓已在多个核电项目中得到验证。例如，某沿海核电站二期工程的蒸汽发生器连接螺栓，采用阿斯米的钼铬改性SA193-B7M螺栓，运行18个月以来，未出现任何松动、腐蚀或变形问题，预紧力保持率达95%，较之前使用的进口螺栓提升了20%。另一案例是某内陆核电站的冷却管道紧固件，由于管道内介质温度达450℃，且含有硼酸腐蚀成分，之前使用的常规螺栓在6个月内出现了螺纹锈蚀、预紧力下降的问题。更换为阿斯米的高温耐蚀合金螺栓后，运行12个月，螺栓状态良好，未发生任何故障，为核电站节省了约50万元的维护成本。

结语 未来展望与价值传递

随着核电行业的快速发展，对紧固件的要求将越来越高。阿斯米作为专注于高端紧固件制造的企业，将继续聚焦材料科学与技术创新，持续优化高温耐蚀合金螺栓的性能，比如开发更耐高温的镍基合金材料、更长效的涂层技术，以及更智能的防松结构（如集成传感器的智能螺栓）。同时，阿斯米将依托自身的22道自检质量控制体系（从材料入库的化学分析到出货前的物理性能测试），确保每一颗螺栓的质量可靠。对于核电企业而言，选择阿斯米的高温耐蚀合金螺栓，不仅能解决极端工况下的紧固难题，还能通过替代进口产品（全生命周期成本降低32%），降低采购与维护成本。阿斯米将始终以“品质为本、技术创新”为理念，为核电机械行业提供更可靠、更高效的紧固解决方案，助力清洁能源的安全稳定发展。