[发明专利]一种外氮屏铜喷涂工装及其喷涂工艺

说明书

本发明公开了一种外氮屏铜喷涂工装及其喷涂工艺，工装包括底座，底座两端对称设有三爪卡盘安装杆，三爪卡盘的底部通过连接杆铰接在三爪卡盘安装杆上，三爪卡盘安装杆的后侧设有角度调节杆，角度调节杆包括插设在底座中的调节杆以及位于调节杆上的U型耳座，调节杆伸出底座的上下端均设有高度调节定位螺母，三爪卡盘的正面设有用于夹持外氮屏端部的卡爪，三爪卡盘的背面设有铰接在U型耳座中的耳片，底座外设有可沿外氮屏轴向方向进行旋转喷涂的超音速火焰喷涂枪；喷涂工艺包括采用超音速火焰喷涂枪对外氮屏的铜喷涂区进行全面喷涂等步骤。本发明可以严格控制外氮屏的铜喷涂效果，使铜涂层有效满足热导率、厚度、宽度、结合强度等的涂层要求。

技术领域

本发明涉及核聚变装置制造技术领域，具体涉及一种外氮屏铜喷涂工装及其喷涂工艺。

背景技术

EAST托卡马克是我国第一个超导磁约束聚变试验装置，主要用于等离子体物理实验研究和探索聚变试验反应堆所涉及的工程探索研究。EAST托卡马克的一个主要物理与工程目标是实现高参数条件下的等离子体长脉冲放电，这也是实现未来商业化稳态运行聚变反应堆所必须的条件。在长脉冲放电条件下有一个很重要的问题，就是及时排除放电室内多余的杂质气体。

外氮屏在温度降低的时候，可以吸附在EAST托卡马克里产生的一些气体杂质。外氮屏采用了与氮管相同的Inconel625合金来制作，以便于与氮管的塞焊连接。作为氮屏，必须能够把到达的热负荷快速有效地传递到氮管，并通过其中的液氮把热量带走。Inconel合金(低温)强度高、电阻率较大，对于减小涡流发热和电磁力的影响是有利的；但是其热导率低，却不利于迅速传递热量，因此需要在外氮屏的外侧制作铜环状斑马带，但在制作过程中，由于外氮屏属于大型弯管开口件，其铜喷涂难度极大，涂层必须一次性喷涂成功(因为失败涂层无法彻底清理干净)，而且铜喷涂涂层需要满足热导率、厚度、宽度、结合强度等的涂层要求。因此亟需一种外氮屏铜喷涂工装及其喷涂工艺。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够满足外氮屏铜喷涂涂层要求的喷涂工装及其喷涂工艺。

一种外氮屏铜喷涂工装，包括底座，底座两端对称设有三爪卡盘安装杆，三爪卡盘的底部通过连接杆铰接在三爪卡盘安装杆上，三爪卡盘安装杆的后侧设有角度调节杆，角度调节杆包括插设在底座中的调节杆以及位于调节杆上的U型耳座，调节杆伸出底座的上下端均设有高度调节定位螺母，三爪卡盘的正面设有用于夹持外氮屏端部的卡爪，三爪卡盘的背面设有铰接在U型耳座中的耳片，底座外设有可沿外氮屏轴向方向进行旋转喷涂的超音速火焰喷涂枪。

一种外氮屏铜喷涂工艺，使用上述外氮屏铜喷涂工装进行外氮屏的铜喷涂，包括以下步骤：

(1)、清理：对外氮屏进行除油除污处理；

(2)、喷砂：对外氮屏的铜喷涂区进行喷砂处理，喷砂完成后对喷砂区域进行粗糙度检测，保证粗糙度Ra不低于12.5；

(3)、装夹：将外氮屏夹持在底座两端的三爪卡盘之间；

(4)、调节角度：调整角度调节杆，使三爪卡盘达到与外氮屏的弯度要求相适配的倾斜角度；

(5)、喷涂：平稳低速回转外氮屏，采用超音速火焰喷涂枪对外氮屏的铜喷涂区进行全面喷涂；

(6)、检测。

本发明所述的铜喷涂工装，设计了能夹持外氮屏并平稳低速回转的夹具，来实现喷涂过程中外氮屏的角度旋转，并配合火焰喷涂枪的角度旋转功能，无死角喷涂，确保了外氮屏铜喷涂的合格率及成功率。

采用本发明所述的铜喷涂工艺，可以严格控制外氮屏的铜喷涂效果，使铜涂层有效满足热导率、厚度、宽度、结合强度等的涂层要求。

附图说明