[发明专利]一种适用于聚变堆包层含复杂水冷流道部件的连接工艺

说明书

本发明公开了一种适用于聚变堆包层含复杂水冷流道部件的连接工艺，包括加工含复杂水冷流道的水冷流道部件、进行包套封焊、热等静压扩散焊接及去除包套等步骤。本发明有效的解决了含复杂水冷流道部件在连接（焊接）时的变形问题，使成型后的整体水冷流道可有效承受高温高压环境，满足了冷却系统对包层冷却效果及安全性的要求。

技术领域

本发明涉及核聚变装置中包层的制造工艺技术领域，具体涉及一种适用于聚变堆包层含复杂水冷流道部件的连接工艺。

背景技术

包层作为面向等离子部件，除了肩负氚任务以外，由于其第一壁直接面向等离子体，它还起到保护真空室和超导磁体，以及屏蔽聚变反应辐射的作用。同时，聚变反应产生的中子流和热流会进入包层中，中子在包层中由于速度减低而产生的热能以及热流中的一部分能量被包层的冷却系统吸收，可以用来发电，冷却系统作为包层的重要部件直接影响到包层的冷却效果和安全服役。

根据目前的设计要求，用来组成冷却系统的水冷流道部件，存在多种含复杂结构，若采用传统的连接工艺方法，在所述部件连接时难以有效防止流道截面变形的问题，连接后的水冷流道在承受高温高压问题上也亟待改进，因此很有必要研制一种新的连接工艺，用以解决水冷流道变形及承受高温高压问题。

公开号CN101332557A公开了一种适用于聚变堆包层含流道部件制造工艺，主要针对包层部件U型管的制造，采用的是预制成型管结构来做，流道相对规则，难以适用于上段所述水冷流道的制造，另外，其管道和平板在进行热等静压扩散焊接成型后，还需要再进行弯曲，扩散焊结合面易产生缺陷，无法有效解决现有技术中水冷流道变形及承受高温高压问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能够解决含复杂水冷流道部件在连接时的变形问题，并在连接后可有效承受高温高压的适用于聚变堆包层含复杂水冷流道部件的连接工艺。

一种适用于聚变堆包层含复杂水冷流道部件的连接工艺，包括以下步骤：

（1）、加工含复杂水冷流道的水冷流道部件，对其待焊面进行精加工，粗糙度低于Ra3.2；

（2）、对水冷流道部件进行超声清洗，干燥；

（3）、将经过步骤（1）、（2）后，待焊接的水冷流道部件放入包套中；

（4）、利用真空电子束焊接方式，将待焊接的水冷流道部件进行包套封焊，真空漏率＜10^-3Pa·m³/S；

（5）、进行热等静压扩散焊接，热等静压扩散焊接的温度900-1200℃、压力50-140MPa，保温时间为2~5h；

（6）、去除包套；

（7）、机加工，干燥。

本发明在热等静压扩散焊接之前，即对含有复杂水冷流道部件进行制造加工，无需在扩散焊之后再进行弯曲等处理，有力的保障了扩散焊后界面的剪切强度，所配合采用的包套封焊等技术手段，有效的解决了含复杂水冷流道部件在连接（焊接）时的变形问题，使成型后的整体水冷流道可有效承受高温高压环境，满足了冷却系统对包层冷却效果及安全性的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1中RAFM钢的主视图；

图2为图1的A-A剖视图。

具体实施方式