CN102501002A - 一种用于核聚变装置高热负荷部件的钨/铜复合块制作方法 - Google Patents

一种用于核聚变装置高热负荷部件的钨/铜复合块制作方法 Download PDF

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李强
罗广南
祁攀
周海山
徐跃
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Abstract

本发明公开了一种用于核聚变装置高热负荷部件的钨/铜复合块的制作方法，其主要内容是在钨单块内部开孔；钨单块开孔内表面施加一层经热等静压的0.1-1mm厚度的无氧铜内衬；无氧铜内衬在钨单块一侧突出一个0.1-1mm厚度，0.1-5mm宽度的翻边台阶，然后将翻边台阶与钨块经过热等静压结合。本发明翻边台阶可以在装配过程中起到精确定位作用，避免热沉冷却水管在钨单块间隙之间发生较大局部变形的作用，从而大大提高整体连接质量和成品率，本发明对核聚变装置高热负荷部件的成功制备具有重大的意义。

Description

一种用于核聚变装置高热负荷部件的钨/铜复合块制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于核聚变装置高热负荷部件的钨/铜复合块的制作方法，属于机械制作制造技术领域。
背景技术
在核聚变装置中，钨(W)由于具有高熔点、较低的溅射率、较高的溅射能量阈值、不与氢同位素反应等优点而被认为是最有希望的面向等离子体材料(PFM)。钨单块(W-Monoblock)与铬锆铜(Cu)管结合成的面向等离子体部件(PFC)，是聚变装置偏滤器靶板高热负荷部件制备的首选方案。
钨单块类型PFC的特征是在钨单块内部开孔，然后在钨单块开孔内表面覆一层无氧铜内衬，制备成钨/铜复合块，最后把铬锆铜(Cu)管穿过开孔与一组钨/铜复合块连接起来。钨单块类型PFC的特征还在于钨单块之间留有一定宽度(-0.5mm)的间隙，用来缓和热应力和吸收应变。其中钨/铜复合块的制作十分关键，对钨/铜复合块与铬锆铜(Cu)管的装配和连接有很大的影响。
发明内容
本发明提供了一种用于核聚变装置高热负荷部件的钨/铜复合块的制作方法。
为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：
用于核聚变装置高热负荷部件的钨/铜复合块的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)在钨单块内部开孔；
(2)在钨单块开孔内表面施加一层经热等静压的0.1-1mm厚度的无氧铜内衬；
(3)无氧铜内衬在钨单块一侧突出一个0.1-1mm厚度，0.1-5mm宽度的翻边台阶，然后将翻边台阶与钨块经过热等静压结合。
所述的用于核聚变装置高热负荷部件的钨/铜复合块的制作方法，其特征在于：所述的热等静压可以采用钎焊和铸造加工。
本发明的有益效果：
本发明制作的钨/铜复合块在其一侧突出一个0.1-1mm厚，0.1-5mm宽的无氧铜内衬翻边台阶，可以在多块钨/铜复合块与热沉冷却水管装配过程中起到精确定位作用，使钨单块之间自然形成一个0.1-1mm间隙，更重要的是在后续HIP或胀管扩散焊(HRP)连接钨/铜复合块和热沉冷却水管工艺过程中起到避免热沉冷却水管在钨单块间隙之间发生较大局部变形的作用，从而大大提高整体连接质量和成品率。
附图说明
图1为本发明中钨/铜复合块的三维制作示意图。
图中1、钨块，2、翻边台阶。
图2为本发明中钨/铜复合块的平面制作示意图。
图中1、钨块，2、无氧铜内衬，3、翻边台阶。
具体实施方式
实施例1：用于核聚变装置高热负荷部件的钨/铜复合块的制作方法，包括以下步骤：
(1)在钨单块内部开孔；
(2)在钨单块开孔内表面施加一层经热等静压(或钎焊、铸造)加工的0.1-1mm厚度的无氧铜内衬；
(3)无氧铜内衬在钨单块一侧突出一个0.1-1mm厚度，0.1-5mm宽度的翻边台阶，然后将翻边台阶与钨块经过热等静压(或钎焊、铸造)加工结合。
实施例2：如图1、2所示，用于核聚变装置高热负荷部件的钨/铜复合块，包括钨块1，在钨块1内开有开孔，开孔内表面上焊接有无氧铜内衬2，在无氧铜内衬2内还设有翻边台阶3，翻边台阶3与钨块之间也焊接在一起。

Claims (2)

1.用于核聚变装置高热负荷部件的钨/铜复合块的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)在钨单块内部开孔；
(2)在钨单块开孔内表面施加一层经热等静压的0.1-1mm厚度的无氧铜内衬；
(3)无氧铜内衬在钨单块一侧突出一个0.1-1mm厚度，0.1-5mm宽度的翻边台阶，然后将翻边台阶与钨块经过热等静压结合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的用于核聚变装置高热负荷部件的钨/铜复合块的制作方法，其特征在于：所述的热等静压可以采用钎焊和铸造加工。
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