[发明专利]一种超长超细异形多流道冷却板的加工制造方法

说明书

本发明涉及国际热核聚变实验堆设计技术，具体公开了一种超长超细异形多流道冷却板的加工制造方法。冷却板加工原料准备之后利用电火花打孔，之后切割异形孔道，将矩形长条进行焊接加工，将加工好盲孔的各个原材料板固定，焊接成一个整体板，再次电火花打孔，将钼丝穿过上述通孔，以小孔中心为正中心，将小孔切成流道长宽为2.5mm和4.5mm的方孔。该加工工艺中所采用的焊接方法和无损检测简单，易操作，有效的保证了超长超细异形多流道冷却板的加工质量，提高了加工成功率。

技术领域

本发明涉及国际热核聚变实验堆设计技术，具体涉及一种超长超细异形多流道冷却板的加工制造方法。

背景技术

氚增殖包层模块(TBM)是国际热核聚变实验堆(ITER)上的关键部件，是ITER参与各国享有自主知识产权的实验模块。其主要目标是验证产氚能力和载热能力，为未来聚变电站核岛的设计提供重要的技术支持。目前，欧盟、印度、韩国、日本等国都在积极进行各自氚增殖包层模块的研制，中国进行技术筛选后，决定开展中国固态增殖包层模块(HCCBTBM)的研制。

在氚增殖包层中，冷却板是氚增殖包层模块中的一个关键部件，其目的用于带走包层功能材料产生的大量核热。为达到冷却目的，各国设计的冷却板流道均非常狭窄，而且很密集。以中国固态增殖剂包层为例，其冷却板流道长宽分别为2.5mm和4.5mm，流道之间的距离仅为1.85mm，整个冷却板长度长为710mm。同时，由于冷却板是承压部件，冷却板流道内充有8MPa高压氦气冷却剂，冷却板内外侧压差达到8MPa。由于冷却板流道细小，同时又是高压承压部件，因而其加工技术要求非常严苛。

目前，国内外对多流道冷却板，尤其是超细异形多流道冷却板的加工主要有两种：一种是采用焊接加工成型，包括扩散焊(DWP)、激光(LB)和电子束焊(EB)技术，之后对该焊接成型的部件进行无损检测，保证冷却板作为承压部件的要求。目前，国内外已经开展了很多方案的真空扩散焊、激光和电子束加工试验，通过该方法加工成型的冷却板焊缝数量众多，工序繁杂，其精度和质量稳定性差。此外，需要对所有焊缝以及热影响区进行无损检测，以保证冷却板满足承压部件的要求。由于焊接焊缝数量众多，冷却板流道间距和流道尺寸细小，使得无损检测异常困难，当前尚无针对此类似结构的无损检测方案。另一种是采用机加工成型的方法，具体做法是采用电火花打孔或者深孔转等打孔技术进行打孔，之后采用线切割技术将其加工成型。该方法有效的避免了对冷却板进行无损检测的难题，然而目前成熟的打孔工艺能够达到的有效打孔深度为500mm，无法加工出所需的710mm长的冷却板。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超长超细异形多流道冷却板的加工制造方法，其能够保证超长超细异形多流道冷却板的加工质量，提高加工成功率。

本发明的技术方案如下：

一种超长超细异形多流道冷却板的加工制造方法，该方法包括如下步骤：

步骤一、冷却板加工原料准备

将原材料板沿流道方向均匀分割成N个；

步骤二、电火花打孔

将分割好的各个原材料板分别固定；

利用电火花打孔，沿流道排列方向分别对各个原材料依次打孔，打孔位置为冷却板厚度上的中心位置，孔间距为6.35±0.02mm；

步骤三、切割异形孔道

利用钼丝将小孔切成流道方孔，小孔的中心即为方孔的中心，所述的方孔长宽分别为2.5±0.02mm和4.5±0.02mm；

步骤四、矩形长条焊接加工

在所述的流道方孔中焊接矩形长条，矩形长条的尺寸为与方孔尺寸相同，矩形长条的高度为50～100mm，材质与原材料板相同；

将各个原材料板的矩形长条的一端余料切除；