[发明专利]一种单焊缝焊接制造多流道直板的制造方法

说明书

本发明属于制造方法，具体涉及一种单焊缝焊接制造多流道直板的制造方法。它包括步骤：(1)与产品等厚度的弧形板材加工，流道方向平行于弧形的轴线；(2)在弧形板等直径弧线上采用线切割加工出流道形状；(3)对板坯进行清洗，去除油污和氧化层；(4)将板坯放置在平面模具上，用压条将板坯压平，置入真空或保护气氛炉中进行热处理；(5)采用激光焊接封焊流道。本发明的显著效果是：弧形板坯加工时能够进行激光/电子束焊接；减少加工量和压平难度；消除板坯内部应力，保证去掉模具后板坯的平面度；保证待焊接表面无氧化；用激光焊接减少焊接变形。

技术领域

本发明属于制造方法，具体涉及聚变堆固态增殖剂包层内部含流道部件的一种单焊缝焊接制造多流道直板的制造方法。

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。国际上包括欧盟、日本、韩国以及印度在内的各个国家都在积极发展各自的ITER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(HCCBTBM)作为ITER项目的一个测试模块。

HCCBTBM中的U形冷却隔板是试验模块中的一个重要部件，起到冷却氚增殖区和中子倍增区的作用。U形冷却隔板结构如附图1，具有52个2.5mm×4.5mm的贯穿方孔形流道，直板加工的长度大于600mm。该部件流道内部流通高温高压冷却介质，失效后对系统危害极大，是关系安全的关键部件，对其制备过程的质量稳定性要求高，要求100％无损探伤。同时，该部件采用新开发的低活化铁素体/马氏体钢(RAFM钢)制造，该钢种的各种制造和焊接工艺还不成熟，各种制造工艺还需研究。

由于冷却隔板流道尺寸小，深度长，流道间距小，常规钻孔、穿孔等机械加工方法不能实现制造；现有制备方案为通过平板开槽后用装配封条，采用激光或电子束焊接封焊流道，每个流道需进行两次焊接(如附图2所示)，装配要求高，焊缝数量多，焊缝间隔小，焊接后检测难以实施，不能满足标准和设计要求。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种弧形板坯加工后焊接，从而单次焊缝实现细长流道封焊的工艺方法，减少50％的焊缝数量，减少制造时间和成本，减小焊接变形，提高了质量的稳定性；增大焊缝间距，使焊缝设计满足标准要求。

发明内容：一种单焊缝焊接制造多流道直板的制造方法，包括下述步骤：

(1)与产品等厚度的弧形板材加工，流道方向平行于弧形的轴线；

(2)在弧形板等直径弧线上采用线切割加工出流道形状；

(3)对板坯进行清洗，去除油污和氧化层；

(4)将板坯放置在平面模具上，用压条将板坯压平，置入真空或保护气氛炉中进行热处理；

(5)采用激光焊接封焊流道。

如上所述的一种单焊缝焊接制造多流道直板的制造方法，其中，所述(1)中，弧形板坯的内半径R按以下公式设定：

R＝bh/an

式中，b为产品最终板材宽度；h为板材厚度；a为加工流道的切口宽度；n为流道数量，上述参数由外部输入。

如上所述的一种单焊缝焊接制造多流道直板的制造方法，其中，a值的取值范围为，大于0，小于等于实际切口宽度。

如上所述的一种单焊缝焊接制造多流道直板的制造方法，其中，a值的取值范围为，大于0，小于等于实际切口宽度再减去0.1mm。

如上所述的一种单焊缝焊接制造多流道直板的制造方法，其中，所述(2)中，用线切割加工流道形状，线切割从流道中部开始加工。