CN111230495B - 一种带流道板连接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于流道拼焊制造技术领域，具体涉及一种带流道板连接方法。一种带流道板连接方法，其特征包含以下步骤：a、根据流道尺寸加工连接块；b、连接块与带流道板装配；c、高能束对接焊；d、焊接部位流道加工。本发明提高带流道板焊接时的装配精度，减少装配时间，保证焊接质量，缩短电火花加工时间，是一种切实可行的带流道板高质量连接工艺。

Description

一种带流道板连接方法
技术领域
本发明属于流道拼焊制造技术领域，具体涉及一种带流道板连接方法。
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(HCCB TBM)作为ITER项目的一个测试模块。
TBM中包含既含有控制模块温度的冷却回路，也有提取产生的氚的提氚气体回路，内部存在许多含有细小流道的部件(如第一壁、冷却隔板等)。因此，在模块部件和集成焊接过程中，涉及到孔板焊接问题。由于流道内部是流通高温高压高速气体，要求焊缝全焊透、缺陷控制严格，焊缝余高小于0.1mm，而且由于位置限制，只能从单面施焊，保证双面成型。现有的焊接方法为采用塞块先将每个流道填堵，然后对接焊，焊接完后用电火花打通。这个方法存在塞块加工要求高，装配时间长，装配间隙难以保证，塞块厚度厚，电火花打通时间长等问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种带流道板连接方法。
本发明的技术方案如下：
一种带流道板连接方法，包括以下步骤：a、根据流道尺寸加工连接块；b、连接块与带流道板装配；c、高能束对接焊；d、焊接部位流道加工。
一种带流道板连接方法，所述步骤a根据流道尺寸加工连接块中，连接块形状为与待连接流道和板坯尺寸相匹配的双面带凸台的薄片；
连接块凸台截面形状与待连接流道的尺寸一致，厚度0.5-2mm，凸台前端具有45°、0.5mm的倒角；
连接块中部薄片厚度为0.3-1mm；
连接块宽度的一侧比待焊接板坯厚度大0.1-0.3mm。
一种带流道板连接方法，所述步骤b连接块与带流道板装配中，连接块与一块带流道板坯先装配，然后在将另一块板坯与连接块装配；
装配后采用工装从平行于流道方向的两端向连接处施加压力。
一种带流道板连接方法，所述步骤c高能束对接焊中，焊接时，先在焊缝起点和终点采用高能束点焊，不能在焊缝中间任何位置实施点焊，然后拆除工装。
一种带流道板连接方法，所述步骤c高能束对接焊中，高能束焊接一次焊透，单面焊双面成型方法；焊接采用正离焦，离焦量0-5mm，并增大焊缝宽度。
一种带流道板连接方法，所述步骤c高能束对接焊中，高能束焊接包括激光焊接和电子束焊接。
一种带流道板连接方法，所述步骤d焊接部位流道加工中，焊接部位流道加工采用机械加工、穿孔机穿孔、火花加工或线切割实施。
一种带流道板连接方法，所述步骤d焊接部位流道加工中，采用电火花加工时，先用穿孔机或机械加工出冷却液流通小孔，然后用火花机打通。
一种带流道板连接方法，所述步骤d焊接部位流道加工中，采用线切割加工时，先用穿孔机或机械加工出穿丝孔。
本发明的有益效果在于：
本发明提高带流道板焊接时的装配精度，减少装配时间，保证焊接质量，缩短电火花加工时间，是一种切实可行的带流道板高质量连接工艺。
附图说明
图1为本发明所涉及流道对接焊连接块示意图
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
一种带流道板连接方法，其特征包含以下步骤：a、根据流道尺寸加工连接块；b、连接块与带流道板装配；c、高能束对接焊；d、焊接部位流道加工。
所述步骤a中，连接块形状为与待连接流道和板坯尺寸相匹配的双面带凸台的薄片。
连接块凸台截面形状与待连接流道的尺寸一致，厚度0.5-2mm，凸台前端具有45°、0.5mm的倒角，降低后续定位装配难度。
连接块中部薄片厚度为0.3-1mm，既能保证焊接时将薄片全部融化，又能保证连接块强度和焊缝成型。
连接块宽度的一侧比待焊接板坯厚度大0.1-0.3mm，防止焊接后焊缝凹陷。
所述步骤b中，连接块与一块带流道板坯先装配，然后在将另一块板坯与连接块装配。
装配后采用工装从平行于流道方向的两端向连接处施加压力，保证连接块薄片与板坯完全贴合。
所述步骤c中，焊接时，先在焊缝起点和终点采用高能束点焊，不能在焊缝中间任何位置实施点焊，然后拆除工装。
所述步骤c中，高能束焊接一次焊透，单面焊双面成型工艺。焊接采用正离焦，离焦量0-5mm，适当增大焊缝宽度。
所述步骤c中，高能束焊接包括激光焊接和电子束焊接。
所述步骤d中，焊接部位流道加工可以采用机械加工、穿孔机穿孔、火花加工或线切割实施。
所述步骤d中，采用电火花加工时，先用穿孔机或机械加工出冷却液流通小孔，然后用火花机打通，提高排渣效果，提高加工效率。
所述步骤d中，采用线切割加工时，先用穿孔机或机械加工出穿丝孔。
后续还要根据工艺要求进行焊缝检测和流道尺寸测量。
聚变堆增殖包层冷却隔板(板厚5mm，流道尺寸2.5×4.5mm)直板对接焊接方法，包含以下步骤：a、连接块加工；b、连接块与带流道直板装配；c、高能束对接焊；d、焊接部位流道加工。
所述步骤a中，连接块形状为双面带凸台的薄片。连接块凸台截面形状为2.5×4.5mm，厚度1-2mm，凸台前端具有45°、0.5mm的倒角。连接块中部薄片厚度为0.3mm。连接块宽度5.1-5.4mm。
所述步骤b中，连接块与一块带流道板坯先装配，然后在将另一块板坯与连接块装配。装配后采用工装从平行于流道方向的两端向连接处施加压力，保证连接块薄片与板坯完全贴合。
所述步骤c中，焊接时，先在焊缝起点和终点采用激光点焊。
所述步骤c中，激光焊接一次焊透，单面焊双面成型工艺。焊接采用正离焦，离焦量0-5mm。
所述步骤d中，焊接部位流道加工先用穿孔机加工出0.8-1.5mm的小孔，然后采用火花机打通。
通过本工艺的实施，提供了冷却隔板孔板对接的装配精度，减少装配时间，保证焊接质量，缩短电火花加工时间。

Claims (5)

1.一种带流道板连接方法，其特征在于 ：包含以下步骤a、根据流道尺寸加工连接块；b、连接块与带流道板装配；c、高能束对接焊；d、焊接部位流道加工；
所述步骤a根据流道尺寸加工连接块中，连接块形状为与待连接流道和板坯尺寸相匹配的双面带凸台的薄片；
连接块凸台截面形状与待连接流道的尺寸一致，厚度0.5-2mm，凸台前端具有45°、0.5mm的倒角；
连接块中部薄片厚度为0.3-1mm；
连接块宽度的一侧比待焊接板坯厚度大0.1-0.3mm；
步骤b连接块与带流道板装配中，连接块与一块带流道板坯先装配，然后再将另一块板坯与连接块装配；
装配后采用工装从平行于流道方向的两端向连接处施加压力；
步骤c高能束对接焊中，焊接时，先在焊缝起点和终点采用高能束点焊，不能在焊缝中间任何位置实施点焊，然后拆除工装；
步骤d焊接部位流道加工中，焊接部位流道加工采用机械加工、穿孔机穿孔、火花加工或线切割实施。
2.如权利要求1所述的一种带流道板连接方法，其特征在于：所述步骤c高能束对接焊中，高能束焊接一次焊透，单面焊双面成型方法；焊接采用正离焦，离焦量0-5mm，并增大焊缝宽度。
3.如权利要求1所述的一种带流道板连接方法，其特征在于：所述步骤c高能束对接焊中，高能束焊接包括激光焊接和电子束焊接。
4.如权利要求1所述的一种带流道板连接方法，其特征在于：所述步骤d焊接部位流道加工中，采用电火花加工时，先用穿孔机或机械加工出冷却液流通小孔，然后用火花机打通。
5.如权利要求1所述的一种带流道板连接方法，其特征在于：所述步骤d焊接部位流道加工中，采用线切割加工时，先用穿孔机或机械加工出穿丝孔。
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