重型燃?xì)廨啓C(jī)(以下簡(jiǎn)稱重燃)，名副其實(shí)的大國(guó)重器。作為迄今為止熱/功轉(zhuǎn)換效率最高的動(dòng)力機(jī)械，廣泛應(yīng)用于機(jī)械驅(qū)動(dòng)(如艦船、火車)和大型電站。我國(guó)現(xiàn)已具備輕型燃機(jī)(功率5萬千瓦以下)自主化能力;但重燃(功率5萬千瓦以上)仍基本依賴引進(jìn)。

(來源：科技日?qǐng)?bào) 作者：瞿劍)

據(jù)悉，重燃發(fā)電機(jī)組目前占全國(guó)發(fā)電裝機(jī)總量的3%左右，雖不是一大塊，卻是不可或缺的一塊——啟停快捷、熱效率更高、污染更少的燃機(jī)機(jī)組，作為大電網(wǎng)調(diào)峰容量的最佳選擇，在國(guó)家能源安全中扮演著無可替代的全局性角色。沒有自主化能力，意味著我國(guó)能源安全的重要一環(huán)，仍然受制于人，存在被“卡脖子”的風(fēng)險(xiǎn)。

極致技術(shù)：對(duì)質(zhì)量和性能近乎變態(tài)的追求

把熔化的液態(tài)金屬澆入模具，等它凝固;在顯微鏡下看其金相，會(huì)呈現(xiàn)形似“干裂農(nóng)田”狀的縫隙，專業(yè)術(shù)語稱之為“晶界”。

“晶界是金屬的薄弱環(huán)節(jié)。”國(guó)家科技重大專項(xiàng)“重型燃?xì)廨啓C(jī)”技術(shù)負(fù)責(zé)人表示。為提高金屬材料在高溫下的強(qiáng)度，就要想辦法消除晶界。

這是一個(gè)極其復(fù)雜、漫長(zhǎng)的過程，包括精確的溫度控制，以及精密鑄造、定向/拉單晶等工藝。其核心部件的毛坯“都是來自國(guó)外”;核心設(shè)備單晶爐，也須從國(guó)外進(jìn)口。

該技術(shù)負(fù)責(zé)人解釋，作為一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)的葉片是最重要的核心部件之一。它要在1400℃—1600℃的高溫下長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作，目前沒有任何金屬可以做到。怎么辦?

極限工況催生出極致技術(shù)，一種對(duì)質(zhì)量和性能瘋狂到近乎變態(tài)的追求。除了消除晶界、提高所用材料本身的強(qiáng)度之外，“只有靠冷卻”：葉片是中空的，以便通冷卻空氣;表面有陶瓷涂層、冷卻氣膜，使它跟高溫燃?xì)飧綦x，等等。

更關(guān)鍵一點(diǎn)，在以上復(fù)雜流程的所有環(huán)節(jié)，任何一項(xiàng)技術(shù)參數(shù)都不能有絲毫偏差，“這是它跟常規(guī)制造流程最大的不同”。他強(qiáng)調(diào)，常規(guī)制造中還有一個(gè)安全系數(shù)，即一定的容錯(cuò)裕量;而“極限制造完全是另一概念”：葉片是空心的、又很薄，除了精鑄，目前沒有其他工藝手段可以做出來，未來3D打印能不能解決還不清楚。

鑄造過程中，材料的夾渣、裂紋、疏松、氣孔以及變形等，都會(huì)影響葉片的強(qiáng)度和性能。因?yàn)?ldquo;它本身是不可能的，要靠好多極限手段硬讓它變得可能”，所有技術(shù)必須做到極致。所以，一就是一，二就是二，偏差根本不能容忍、不被允許。