[其他]具有陶瓷熔剂带的钎焊套管和应用该套管的方法

说明书

本发明涉及一种将熔剂带安置在一根准备通过钎焊工序固定到管子内去的套管上的方法，特别是一种将坚硬而粘附的能够经受表面磨擦的陶瓷熔剂带安置在钎焊套管上的方法。本发明特别适用于完成核反应堆电站中使用的热交换器的所谓“装套管操作”，但也普遍地适用于任何需要将钎焊套管插入管子并轴向推进一段相当长距离到远处待钎焊位置的场合。

在先有技术中已知有许多种方法用于制备一根套管（也就是一根轴向长度有限而直径相对较小的管子），这根套管准备插入一根直径相对较大的管子，在管子内沿轴向推进到一处较远的位置，在那里套管被钎焊到直径较大的管子上，以便修理或密封直径较大的管子壁上的缺陷。这类技术是特别为修理核反应堆电站使用的管型热交换器或蒸汽发生器的管子而发展的。

在管型热交换器中，一种被核反应堆加热的一次再循环流体通过热交换器的管子流动，而一种二次流体围绕在管子的外部，因此在两种流体之间发生热交换，把二次流体转变为蒸汽。偶而有一根管子可能形成一个能产生泄漏的缺陷，使两种流体互相混杂。这种情况不仅使热交换器效率降低，而且产生二次流体放射性污染的严重问题。因此，当核蒸汽发生器热交换器管子中发生泄漏时，必须堵塞或修理热交换器管子，以使一次流体不会从管子中泄漏，从而防止污染二次流体。

在修理热交换管的技术中已知有若干种方法;但是，这些方法中有许多种并不适用于修理核反应堆热交换管。例如，在一个核蒸汽发生器中，人体不能接近热交换管的缺陷区域，在热交换管的周围环境里存在放射性，这些使核反应堆热交换管的修理产生通常在其它热交换器中不存在的独特问题。由于这些原因，为核蒸汽发生器中热交换管的修理发展了专门的方法。通常是，一根外径稍许小于有缺陷的热交换管内径的金属套管插入热交换管，在管中沿轴向推进到缺陷区域，而后通过钎焊附着于有缺陷的管子上;桥接或跨过而挡住管子的缺陷区域。这种类型的修理方法通常被称为“装套管”。1984年5月15日颁发并已转让给本专利的受让人威斯汀豪斯电气公司的Kochka等人的美国专利第4，448，343号，公开了一种制备、插入和钎焊核蒸汽发生器热交换管中的套管用的“装套管”方法，该法能够在限制工作人员接近而需要防漏接头以不使管子的缺陷区域发生泄漏的场合使用。

从前的装套管研究工作关系到通过钎焊、电弧焊接、爆炸焊接或其它冶金结合技术来获得套管和管子之间的防漏接头。但是，它们需要在核蒸汽发生器环境中进行清洗、紧配合、加热和气氛控制，使得在这些技术的实现过程中产生一些不容易解决的问题。

先有技术方法中遇到的一个特殊的问题，是由于钎焊操作所需的熔剂对套管的附着力不充分而引起的。因为套管与管子内壁的准直不完全精确，所以套管插入管子可能引起磨擦，从而使预先放置的熔剂破裂和掉落，造成有缺陷的钎焊接合。当然，如果套管必须在管子内插入一个长距离才到达预定的钎焊位置，那末上述问题还要扩大。试图通过把熔剂放置在钎接合金下面或是在套管外缘切削一圈凹口来保持熔剂的办法以解决附着力问题的各种先有技术，已经成功地保护熔剂化合物不受磨损;但是，由这些技术形成的钎焊接头，其质量经常是不能接受的。因而造成的接头可能不是防漏的，在核动力蒸汽发生器的热交换管的环境中产生特别严重的问题，理由如上所述。

本发明广泛地说包括一个在准备用于钎焊操作的金属套管的预定区域上形成一个陶瓷熔剂带的过程，这种钎焊操作比如是为了增强蒸汽发生器的管子，这个过程包括：清洗上述套管上至少是上述准备形成该陶瓷熔剂带的预定区域的外表面;通过在上述预定区域上熔融粉末熔剂材料的办法在该区域上形成一个陶瓷熔剂带;从上述套管上至少是邻近上述熔剂带形成区而准备形成钎接接合的部分的表面上除去任何氧化物。