[发明专利]一种可分离式轮胎型真空室成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及托卡马克装置加工方法领域，具体是一种可分离式轮胎型真空室成型方法。

背景技术

磁约束核聚变装置是人类开展核聚变能研究的研究平台。目前，开展磁约束核聚变主要装置除托卡马克装置外、还有反场箍缩装置。不论上述哪种核聚变装置，真空室是其中一个非常重要的核心部件，它不仅为内部部件提供支撑和安装平台，而且为核聚变等离子体运行提供超高真空环境。目前，不论是托卡马克装置，还是反场箍缩装置，其真空室都是通过多个圆形截面或D型截面虾米段焊接而成一个大环，这不仅焊接操作困难，而且由于焊缝数量多热应力过大带来的焊接变形大。对于高精度的核聚变等离子体运行，变形大的真空室将容易导致第一壁材料容易被运行过程中的等离子体烧，这将增大了后续聚变运行过程中的困难和风险。尤其对于反场箍缩装置，等离子体运行半径大，运行时基本贴近真空室内壁，若真空室焊接变形大，极容易烧蚀真空室内壁，导致整个装置最终无法运行。不仅如此，对于反场箍缩装置，真空室外部包覆了一层感应壳，其功能主要是通过感应的电流来控制等离子体平衡，这要求感应壳需要均匀贴覆在真空室外表面，若真空室采取虾米段焊接而成，不但变形大，而且使得感应壳不能均匀的贴覆在真空室上而影响感应壳应有控制功能。

发明内容    本发明的目的是提供一种可分离式轮胎型真空室成型方法，以解决现有技术存在的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种可分离式轮胎型真空室成型方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、取多段成型板材，分别通过大型液压机在液压模具上将成型板材液压成型为1/4段半圆形截面真空室；

（2）、将两瓣1/4段半圆形截面真空室在焊接工装上进行对合焊接成为1/4段圆形截面真空室，并焊缝进行抛光，完后将两段成型好的1/4段圆形截面真空室继续在焊接工装上进行对接焊接成为1/2段圆形截面真空室，并对焊缝进行抛光；

（3）、运用焊接工装在成型好后的1/2段圆形截面真空室两端分别焊接真空法兰，然后在焊接工装上对带有真空法兰的1/2段圆形截面真空室的真空法兰端面进行余量加工、打孔和加工密封槽，最后将两个成型好的1/2段带有真空法兰的圆形截面真空室通过密封圈和螺栓连接紧固，成型为可分离式轮胎型真空室。

所述的一种可分离式轮胎型真空室成型方法，其特征在于：所述步骤（2）中，焊接时采用氩弧焊接方式。

所述的一种可分离式轮胎型真空室成型方法，其特征在于：所述焊接工装包括多个压环，多个压环分别沿1/2段圆形分布在底座上，每个压环分别由两个半圆形环对合而成，加工时压环套在1/4段圆形截面真空室、1/2段圆形截面真空室上。

所述的一种可分离式轮胎型真空室成型方法，其特征在于：所述焊接工装还包括两个衬环，每个衬环分别由一对花瓣式的半环组成，且每个衬环分别径向可调，两个衬环分别设置在成型好后的1/2段圆形截面真空室两端后，再在成型好后的1/2段圆形截面真空室两端分别焊接真空法兰。

本发明针对目前真空室成型方式，提出一种新型的成型方法，原来的多折边形真空室变为轮胎性真空室，外形似轮胎形状，减少真空室成型工序和难度，降低真空室成型后的变形，并提高真空室外围部件的物理控制能力。

本发明通过分段压制成型，在特定的焊接固定工装上进行焊接、抛光 、焊后加工和真空密封固定连接方式成轮胎型。此类型真空室成型具有操作方便、成型效率高、变形小，且可分离的特点。

附图说明

图1为本发明可分离式轮胎型真空室结构示意图。

图2为本发明工序示意图。

图3为本发明焊接工装结构示意图，其中：图3a为使用状态图，图3b为压环及底座结构示意图，图3c为衬环结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种可分离式轮胎型真空室成型方法，包括以下步骤：

（1）、取多段成型板材，分别通过大型液压机在液压模具上将成型板材液压成型为1/4段半圆形截面真空室；

（2）、将两瓣1/4段半圆形截面真空室在焊接工装上进行对合焊接成为1/4段圆形截面真空室，并焊缝进行抛光，完后将两段成型好的1/4段圆形截面真空室继续在焊接工装上进行对接焊接成为1/2段圆形截面真空室，并对焊缝进行抛光；