2025年11月12日，洛阳轴承研究所有限公司高级工程师王玉飞在深圳核博会1号馆核能首秀场发表《洛阳轴承研究所有限公司核工业产品技术交流》主旨报告。
汇报围绕罗州所在核工业轴承领域的公司基础、典型产品、关键核心技术和未来产品方向展开。其核心结论是，公司已形成从设计、材料、加工到实验验证的核工业轴承研发能力，并面向长寿命、高温和超高温工况布局碳碳长寿命轴承与超高温轴承。
关键点
1. 公司定位与发展基础（00:31）
罗州所成立于一九五八年，是轴承行业唯一的国家级一类研究院所，也是行业技术及标准归口单位。公司经历改制、上市和重组，业务覆盖特种军品、高端产品制造服务等领域，核工业产品是特种军品与高端产品交叉领域的核心方向。
2. 研发、生产与实验能力（01:51）
公司在轴承设计、基础理论、润滑技术、新材料应用等方面有六十多年积累，具备轴承力学、动力学、保持架动力学、轴承轴系仿真分析能力。生产方面可批量研制内径零点六毫米到外径七点五米的高端轴承，实验方面拥有宇航轴承实验室、航空发动机轴承实验基地和第三方特种轴承实验中心。
3. 科技创新与行业标准成果（02:29）
公司拥有国家级和省级创新平台，累计承担重大科研课题九百六十六项，授权专利一千零一十八件，制定行业标准七百六十二项，相关指标位居行业第一。
4. 核工业轴承产品谱系（02:50）
针对核工业轴承特殊工况，公司开发了定制化产品。自上世纪七十年代开始研制压水堆轴承，二零一二年开始研制重水堆轴承，应用场景包括控制泵驱动机构阀门、装卸料机插入机构和特种电机等。
5. 四类核心核工业产品（03:29）
核心产品包括滚动轴承、薄片轴承、离合器和高温介质实验机。滚动轴承可适应伽马射线、中子、强磁场及多种高温介质环境；薄片轴承用于微燃机和布雷顿机组等核能转换设备；离合器用于核电主泵电机防逆转；高温介质实验机用于模拟高温高压水和高温惰性气体环境。
6. 标准制定与奖项验证（05:15）
公司在核工业轴承领域牵头制定国家军用标准，包括核工业滚动轴承技术条件，并先后获得机械工业部科技进步二等奖、河南省国防科技进步一等奖，用标准和奖项支撑产品可靠性。
7. 四项关键核心技术突破（05:36）
围绕核反应堆轴承耐高温、耐腐蚀、长寿命、自润滑、低噪音等需求，公司攻克轴承设计、材料、加工和实验四大核心技术，解决卡脖子难题。相关成果包括寿命预测仿真、无磁合金和自润滑材料、无磁轴承精加工及表面处理、高温介质轴承实验技术。
8. 寿命预测与减振降噪设计（05:56）
公司通过模拟高温水介质环境建立摩擦系数、磨损率等数据库，并结合磨损模型和轴承动力学模型构建磨损理论，用于解决极端工况轴承寿命预测难题。通过多目标优化和保持架结构创新，轴承寿命提升一倍，噪音降低百分之十五。
9. 无磁合金与自润滑材料（06:39）
针对传统无磁材料耐磨性差的问题，公司联合钢院设计镍基无磁合金成分，在三百五十摄氏度下高温硬度达到五十二HRC，耐磨性提升百分之十五。针对自润滑保持架材料，公司构建镍基石墨润滑材料体系，并突破热解碳调控、高压增密和高温石墨化等技术，实现高温介质轴承长寿命自润滑。
10. 加工、表面处理与实验装置能力（07:34）
公司提出石墨整体式和镶嵌式保持架加工方法，攻克低噪音无磁四点接触球轴承沟槽加工工艺，使轴承精度提高到P4级、振动值降至四十八分贝。还开发高温压力容器、磁性联轴器、分段红外加热和氮气增压系统，研制国内首台耐高温高压水介质轴承实验装置，并积累六千多小时实验状态数据库。
11. 未来需求升级与产品布局（08:52）
随着核工业向高功率密度和长周期运行发展，轴承寿命和温度需求持续提高。公司重点布局碳碳长寿命轴承和超高温轴承两个方向，以满足更长寿命和更高温度反应堆应用需求。
12. 碳碳长寿命轴承进展（09:29）
碳碳复合材料在核能领域具有优势，国外已用于核能系统相关材料。公司研制的碳碳轴承随驱动机构实验验证寿命已突破六百二十五万转，相比传统轴承磨损明显减轻，并通过冲击腐蚀实验。
13. 超高温轴承材料与验证平台（10:03）
传统轴承钢和硬质合金难以满足七百摄氏度以上高温服役需求。公司开发的高温合金试样在八百摄氏度具备良好硬度、压缩屈服强度和组织稳定性，并正在搭建八百摄氏度高温惰性气体实验装置，以满足新一代高温气冷堆轴承实验验证需求。
时间线
00:06 - 开场介绍汇报背景，说明将在河南展会上分享核工业领域成果与未来规划，并提出汇报将分四个方面展开。
00:26 - 首先介绍公司基本情况，包括发展历程、业务范围、研发生产实验能力以及科技创新成果。
02:50 - 进入典型核工业产品部分，说明公司围绕核工业特殊工况开发压水堆、重水堆等轴承产品，并介绍核心产品类别和验证设备。
05:36 - 转入关键核心技术部分，围绕设计、材料、加工和实验四个方向说明技术突破及性能提升。
08:52 - 最后介绍未来产品方向，结合核工业对长寿命和高温运行的需求，重点说明碳碳长寿命轴承和超高温轴承布局。
11:34 - 汇报结束并致谢。
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洛阳轴承研究所交流核工业轴承技术成果，布局长寿命与超高温产品研发
洛阳轴承研究所有限公司高级工程师王玉飞围绕核工业轴承技术成果与发展规划进行了系统交流。公司成立于1958年，是我国轴承行业唯一的国家级一类研究院所，也是行业技术和标准归口单位。经过改制、上市和重组整合，公司已形成特种军品、高端产品和制造服务协同发展的业务格局，在航空航天、核工业、高端装备等领域积累了深厚基础。核工业产品处于特种军品与高端产品交叉的关键方向，体现了公司在极端工况轴承设计、制造、实验和标准制定方面的综合能力。
在研发和制造能力方面，洛阳轴承研究所长期深耕轴承设计、基础理论、润滑技术、新材料和应用技术，具备静力学、动力学、保持架动力学以及轴承轴系仿真分析能力，可批量研制内径0.6毫米至外径7.5米的多系列高端轴承。公司建设有宇航轴承实验室、航空发动机轴承实验基地和第三方特种轴承实验中心，被称为中国轴承实验技术的摇篮。依托国家级和省级创新平台，公司累计承担重大科研课题966项，授权专利1018件，制定行业标准762项，为核工业轴承的技术突破和工程应用提供了持续支撑。
核工业轴承的研制主要面向高温、高压、辐照、强磁场、腐蚀介质和长寿命等特殊工况。公司自上世纪七十年代开始研制压水堆轴承，产品主要用于控制棒驱动机构和阀门；2012年起又开展重水堆轴承研制，应用于装卸料机插入机构，并与核动力院、中广核等单位形成合作。典型产品包括滚动轴承、薄片轴承、核电主泵电机离合器以及高温介质实验机等，覆盖核工业关键转动部件、安全部件和可靠性验证设备。
在滚动轴承方面，公司开发了双半内圈四点接触球轴承、深沟球轴承等结构，保持架采用实体直兜孔和石墨嵌入式设计，可适应伽马射线、中子、强磁场等复杂环境，并覆盖重水约80℃、高温高压水约300℃和高温压气约450℃等工况。根据不同介质条件，产品可采用石墨、硫化物、氟化物等润滑方式。薄片轴承则面向微燃机、布雷顿机组等核能转换设备，采用多叶悬臂式结构，可在500℃以上高温环境下运行，额定转速达到28000转/分钟，主要依靠气体动压润滑。离合器作为核电主泵电机防逆转安全部件，采用离心非接触式结构，逆止力矩超过68000牛·米，啮合次数可达3000次，设计寿命达到30年。
为保障核工业轴承可靠性，公司还研制了高温高压水介质实验机和惰性气体实验机。其中，高温高压水介质实验机可模拟320℃、17兆帕水环境，惰性气体实验机可适配300℃高温惰性气体介质，并能够模拟反应堆驱动轴系立式安装状态。公司牵头制定了国家军用标准《核工业滚动轴承技术条件》，相关成果曾获得机械工业部科技进步二等奖、河南省国防科技进步一等奖，形成了以标准、实验和工程应用相结合的产品验证体系。
关键核心技术方面，洛阳轴承研究所重点突破了特殊工况轴承仿真分析、无磁合金与自润滑材料制备、无磁轴承精加工与表面处理以及高温介质轴承实验技术。针对核反应堆轴承耐高温、耐腐蚀、长寿命、自润滑和低噪音需求，公司建立了高温水介质环境下摩擦系数、磨损率等基础数据库，并基于磨损模型和轴承动力学模型，构建钢球、套圈、保持架磨损仿真方法，解决极端工况下轴承寿命预测难题。通过多目标优化设计，公司创新石墨嵌入式和整体式保持架，使轴承寿命提升约1倍，噪音降低约15%。
在材料技术方面，公司针对核工业轴承无磁化需求，联合钢铁研究单位设计镍基无磁合金成分，并开发细晶组织工艺，使材料在350℃下硬度达到52HRC，耐磨性提升15%。同时，公司构建镍基石墨自润滑材料体系，使耐磨性提升约40%；在碳纤维增强石墨润滑材料方面，突破热解碳调控、高压再增密和高温石墨化等技术，为高温介质轴承长寿命自润滑提供材料基础。针对无磁轴承加工难题，公司提出石墨整体式和镶嵌式保持架加工方法，攻克低噪音无磁四点接触球轴承沟道加工工艺，使轴承精度达到P4级，振动值降至48分贝，并通过碳膜、碳化物涂层等表面强化技术提升轴承服役性能。
在实验技术方面，公司自主设计高温压力容器，采用磁性联轴器解决轴系密封问题，提出分段红外加热方法，并开发氮气增压系统解决高温水挥发问题，研制出国内首台耐高温高压水介质轴承实验装置。围绕核装置用高温介质轴承，公司形成实验技术规范和评价方法，累计积累6000多小时不同系列石墨保持架轴承实验状态数据库，为产品迭代和寿命评估提供了重要依据。
面向未来，核工业轴承需求正向长寿命、高温化和更高可靠性方向升级。随着核工业向高功率密度、长周期运行发展，压水堆轴承寿命要求持续提高，未来目标寿命达到625万转级别；气冷堆、热管堆等新型反应堆则对轴承工作温度提出更高要求，气冷堆轴承温度将提升至约750℃，未来反应堆轴承工作温度甚至可能达到1000℃。围绕这些需求，公司正在推进碳碳长寿命轴承和超高温轴承研发。
碳碳复合材料具有耐辐照、耐高温等优势，已在国际核能系统热源及相关结构材料中得到应用。洛阳轴承研究所已研制碳碳轴承并开展驱动机构实验验证，寿命突破625万转，相比传统轴承磨损明显减轻，并已通过冲击腐蚀实验。超高温轴承方面，传统高温轴承钢一般难以超过550℃工作，轴承钢在700℃以上硬度急剧下降，硬质合金在800℃长时间放置后也会出现严重氧化。为此，公司开发高温合金和高温润滑材料，其中GS合金在800℃下硬度可达56HRC，抗压强度达到1596兆帕；镍基自润滑材料在800℃下摩擦系数不超过0.3，横向断裂强度达到900兆帕以上。公司还在搭建800℃高温惰性气体实验装置，装置转速可达15000转/分钟，将为新一代高温气冷堆轴承实验验证和工程应用奠定基础。
