[发明专利]一种不规则方形流道板的制造工艺

说明书

本发明公开了一种不规则方形流道板的制造工艺，涉及固态产氚包层实验模块部件的制备技术领域，首先对焊接件的非焊接面的粗糙度进行处理，对焊接件的焊接面的粗糙度和平面度进行处理；再对焊接件的焊接面的粗糙度进行再次加工；再对焊接件的焊接面进行抛光处理；再采用铣床在焊接件上加工流道，并对流道的粗糙度进行处理；再对焊接件表面的油污和杂质进行清洁；再组装盖板：将焊接件紧密贴合对齐，采用氩弧焊将焊接件间断点焊牢，然后固定于真空扩散焊的焊接基台，关闭真空腔室，对焊接基台抽真空后进行施焊，保温后再进行炉冷；最后采用真空热处理气淬工艺对盖板进行调质处理。焊接件中的复杂流道没有氧化，无需进行二次加工，提高了加工效率。

技术领域

本发明涉及固态产氚包层实验模块部件的制备技术领域，具体涉及一种不规则方形流道板的制造工艺。

背景技术

国际热核实验反应堆(ITER)是用来验证聚变能源科学技术可行性的一个国际合作研究计划项目。ITER的一个重要功能就是测试中国固态产氚包层实验模块，其主要目标就是为了实验验证和获取氚增殖的相关技术，这对将来发展聚变试验示范堆非常重要。国际上各个国家和地区都在积极发展各自的ITER中国固态产氚包层实验模块。而我国经过科学的技术筛选后决定发展中国固态产氚包层实验模块(TBM)作为ITER项目的一个测试模块。

中国固态产氚包层实验模块部件中存在大量的不规则方形流道，起到冷却包层实验模块和作为氚提取运输通道等作用。中国固态产氚包层实验模块的制造技术是实现模块功能的关键技术之一，其中实验模块盖板设计中包含了多组不同尺寸的不规则方形流道，流道需要承受高温高压，气密性要求高，结构复杂。

常规的机械加工方法无法实现盖板复杂流道的整体加工。采用整体铸造和3D打印的方法虽然可以实现该形状的流道结构的制造，但铸造和3D打印的流道表面粗糙度很难保证，且材料组织的晶粒粗大，容易产生偏析，缩孔等缺陷，其组织和性能无法满足高温高压的使用要求。另外通过机械加工流道和封条，采用熔化封焊的方法也能实现盖板的制造，但需要焊接的深度深，焊缝尺寸长，且焊缝密集，焊接变形大，且流道面焊缝成形困难，焊缝质量很难保证，很难满足盖板苛刻的运行环境要求。采用热等静压焊接也是实现盖板结构连接的一种方法，但该方法需要制作包套，需要对焊接面抽真空，其工艺复杂，包套容易漏气，成功率不高，且流道变形大，不适合用于薄壁流道结构的焊接。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是目前的机械加工无法实现盖板复杂流道的整体加工问题；铸造、3D打印和熔化焊接等方法无法实现盖板流道尺寸精度、组织和性能不能满足盖板苛刻的使用环境需求问题；机械加工流道和封条，采用熔化封焊的方法焊接变形大，且流道面焊缝成形困难，焊缝质量很难保证的问题；以及热等静压焊效率低、工艺复杂、流道变形和不适用于薄壁流道结构等问题，目的在于提供一种不规则方形流道板的制造工艺，解决了目前的机械加工无法实现盖板复杂流道的整体加工问题；铸造、3D打印和熔化焊接等方法无法实现盖板流道尺寸精度、组织和性能不能满足盖板苛刻的使用环境需求问题；机械加工流道和封条，采用熔化封焊的方法焊接变形大，且流道面焊缝成形困难，焊缝质量很难保证的问题；以及热等静压焊效率低、工艺复杂、流道变形和不适用于薄壁流道结构等问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种不规则方形流道板的制造工艺，所述不规则方形流道板的材料为聚变堆用低活化铁素体/马氏体钢，包括以下步骤：

步骤1：采用铣床对焊接件的非焊接面的粗糙度进行处理，对焊接件的焊接面的粗糙度和平面度进行处理；

步骤2：采用磨床对焊接件的焊接面的粗糙度进行再次加工；

步骤3：对焊接件的焊接面进行抛光处理；

步骤4：采用铣床在焊接件上加工流道，并对流道的粗糙度进行处理；

步骤5：对焊接件表面的油污和杂质进行清洁；