[发明专利]空心无氧铜棒真空电子束焊方法、电流引线及核聚变装置

说明书

本发明公开了一种空心无氧铜棒真空电子束焊方法、电流引线及核聚变装置，方法包括定位焊接、深熔焊接及修饰焊接等步骤；电流引线包括经上述空心无氧铜棒真空电子束焊方法而形成整体的空心无氧铜棒，核聚变装置采用上述电流引线。本发明所述焊接方法的不仅使空心无氧铜棒之间焊接稳定、焊缝宽度均匀、飞溅小并且收弧饱满，而且具有焊接接头密封性好、抗拉强度高的特点；焊接后所制造而成的电流引线，以及应用该电流引线的核聚变装置具有由上述效果而带来的性能稳定、使用寿命长等优势。

技术领域

本发明涉及核聚变装置中电流引线的制造工艺技术领域，具体涉及一种空心无氧铜棒真空电子束焊方法、电流引线及核聚变装置。

背景技术

核聚变装置中的电流引线，是由导电性优异的无氧铜制成，在制造时需要将若干个厚壁空心无氧铜棒进行焊接加工。

由于无氧铜的高导热率，所以无法对空心无氧铜棒进行直接焊接，通常需要预热至400℃左右，在高温下进行焊接。不仅劳动强度大，而且由于呈液态状的无氧铜具有较强的吸气性和一定的氧化性，导致焊接过程中容易出现裂纹、气孔等缺陷。

真空电子束焊接具备高的能量密度，大的焊缝深宽比，窄的焊接接头热影响区，使得电子束焊接技术在航空、航天与核电等行业被广泛使用。但上述厚壁空心无氧铜棒焊接时若直接采用普通的真空电子束焊接方式，会出现焊缝表面成型差、飞溅严重，和严重的收弧弧坑等缺陷，导致焊接接头密封性差、抗拉强度低，难以满足设计要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，第一方面提供一种焊接质量高，焊缝组织匀称、接头密封性好、抗拉强度高的空心无氧铜棒真空电子束焊方法。

第二方面提供一种使用上述空心无氧铜棒真空电子束焊方法焊接而成的电流引线。

第三方面提供一种使用上述电流引线的核聚变装置。

一种空心无氧铜棒真空电子束焊方法，包括以下步骤：

(1)、焊接准备：将空心无氧铜棒对接压紧后放进焊机真空室中，再将焊机真空室抽真空，真空室内的真空度低于4×10^-4mbar；

(2)、定位焊接：沿空心无氧铜棒待焊处的圆周方向进行对称定位焊，焊接速度8mm/s±3mm/s、聚焦束流2431mA～2451mA、电子束流30mA～70mA、加速电压：150KV；

(3)、深熔焊接：在空心无氧铜棒的焊缝处进行深熔焊接，焊接速度8mm/s±3mm/s、聚焦束流2385mA～2415mA、电子束流130mA～170mA、加速电压150KV；

(4)、修饰焊接：在空心无氧铜棒的焊缝处进行修饰焊接，焊接速度8mm/s±3mm/s、聚焦束流2495mA～2515mA、电子束流40mA～80mA、加速电压150KV、电子束偏摆扫描为圆形波，扫描幅值3-6mm，频率80-500Hz；

(5)、将焊接成型件在真空室中至少冷却10分钟，之后泄真空。

一种使用上述空心无氧铜棒真空电子束焊方法进行焊接的电流引线，包括经所述空心无氧铜棒真空电子束焊方法而形成整体的第一、第二空心无氧铜棒。

一种核聚变装置，使用上述电流引线作为核聚变装置的电流引线。

本发明所述焊接方法的不仅使空心无氧铜棒之间焊接稳定、焊缝宽度均匀、飞溅小并且收弧饱满，而且具有焊接接头密封性好、抗拉强度高的特点；焊接后所制造而成的电流引线，以及应用该电流引线的核聚变装置具有由上述效果而带来的性能稳定、使用寿命长等优势。

本发明所述焊接方法的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明