實際上除了激光蛇項目，早在2006年之前，英國曼徹斯特大學為了研究如何加速核設(shè)施退役，就已安裝了可以算是英國功率最高之一的商業(yè)化光纖激光器。激光能夠節(jié)約時間提高生產(chǎn)率，而引進新技術(shù)會影響到公司長期的市場地位。光纖激光器因為降低了成本但提高了靈活性和加工能力而引發(fā)了激光應用的革命。
曼徹斯特大學激光加工研究中心（LPRC）是英國領(lǐng)先的激光制造技術(shù)研究機構(gòu)。作為世界級激光研究的權(quán)威，中心主任LinLi教授和他的同事發(fā)表了大量的論文，基于激光器的核電站退役技術(shù)以及核電站制造中的激光加工技術(shù)在其中占據(jù)了重要的地位。他們與開放了位于坎布里亞郡的科爾德霍爾核電站（全球第一座商用核電站）、用于對核工程各方面進行研究的曼徹斯特大學道爾頓核能研究所有密切的聯(lián)系。激光加工研究中心（LPRC）還與英國大型制造商合作，研究在特殊制造工藝中激光器在特殊系統(tǒng)中的使用。用最新型的超級激光器對包括核能單元實體模型在內(nèi)的設(shè)施進行加工，來研究核工業(yè)的前沿應用。
在整個由曼徹斯特大學主導、謝菲爾德大學協(xié)助的新核能制造（NNUMAN）項目，負責開發(fā)最大化生產(chǎn)率和安全性的技術(shù)，Li領(lǐng)導著從事焊接研究的團隊。這個項目采用了高功率激光焊接這種在建造現(xiàn)有運行中的核設(shè)施中從未使用過的方法。
“在建造現(xiàn)有的民用核電站時，高功率激光技術(shù)還沒有被開發(fā)，”Li強調(diào)。“因此當時的制造工藝采用了主要基于傳統(tǒng)技術(shù)的方法。”他強調(diào)在對激光焊接技術(shù)的研究中還未專門對鐵素體材料，例如SA508鋼進行過描述。“在核設(shè)施厚板制造中還未采用激光焊接。因此，我們的發(fā)現(xiàn)可能是這個領(lǐng)域中最先進的。”
新核能制造項目（NNUMAN）于2012年10月啟動時獲得了由兩所大學組成的英國工程和物理科學研究委員會400萬英鎊的基金支持。該項目也從與行業(yè)的密切聯(lián)系中受益，后者提供了具體應用和更多財務支持，以幫助這些技術(shù)走出實驗室成為實際的產(chǎn)品。“由來自眾多國際核設(shè)施供應商和研究機構(gòu)的行業(yè)專家和學者組成的咨詢委員會指導了我們的工作，”Li表示。
新核能制造項目（NNUMAN）使用IPG光子公司16kW激光器和Kuk6軸機器人，位于道爾頓核能研究所制造技術(shù)實驗室。
16kW光纖激光器
因為光纖激光器的出色性能，激光焊接現(xiàn)在已成為核工業(yè)的一種潛在選擇。“光纖激光器能夠提供最高的平均功率（甚至高達100kW），通過光纖傳輸進行遠程操作，”Li表示。
傳統(tǒng)的CO2激光器無法用這種方式進行傳輸。同時光纖激光器具有更高的電光轉(zhuǎn)換率，與轉(zhuǎn)換率低的CO2激光器相比，IPG光纖激光器轉(zhuǎn)換率目前已經(jīng)可以達到45%。此外，與波長更長的CO2激光器相比，波長更短的光纖激光器的光束更易于被金屬材料吸收。
因此，新核能制造項目（NNUMAN）開發(fā)出在英國功率最高之一的光纖激光系統(tǒng)，一套16kW的IPG激光器系統(tǒng)。該系統(tǒng)與帶有Precitec焊接頭的6軸Kuka機器人配合，安裝在2維旋轉(zhuǎn)升降臺上。Li的團隊用這種系統(tǒng)焊接試樣來模擬核反應堆部件，例如核燃料容器、管道及閥門，來最小化材料變形和熱影響、最大化焊縫的完整性。除此之外，該實驗室還擁有IPG/Kuka16kW光纖激光機器人遠程熔覆系統(tǒng)和IPG/Kuka16kW光纖激光機器人遠程切割系統(tǒng)。
”需要對核電站構(gòu)件中材料焊接的特殊要求，包括極好焊接質(zhì)量和焊縫完整性，以及長使用壽命進行證明，“Li解釋說。”我們計劃焊接80-130mm的鐵素體鋼，例如SA508和80mm的不銹鋼，實現(xiàn)高度的焊縫完整性和低殘余應力，“他補充到。該團隊還比較了焊接時沒有采用填充材料的自熔焊與諸如添絲焊等基于填充材料的焊接方法。
新核能制造項目（NNUMAN）在2015年已經(jīng)實現(xiàn)了80-130mm核電站材料的焊接。
