[发明专利]一种超导托卡马克装置馈线系统冷却管路混合接头的焊接工艺

摘要

本发明提供了一种超导托卡马克装置馈线系统冷却管路混合接头的焊接工艺，采用钎焊焊接方法实现3003铝合金冷却管路与316L不锈钢冷却管路混合接头的焊接，钎焊时通过选用特定的钎料钎剂、接头的清理方法、加热方法、温度等特殊工艺，该混合接头为铝合金冷却管路与不锈钢冷却管路钎焊而成，该混合接头广泛用于超导托卡马克装置馈线系统冷却管路中，满足其接头尺寸小，对密封性以及连接强度要求高，去除铝合金及不锈钢表面氧化物等要求。

主权项

一种超导托卡马克装置馈线系统冷却管路混合接头的焊接工艺，其特征在于：采用钎焊焊接方法实现3003铝合金冷却管路与316L不锈钢冷却管路混合接头的焊接，具体操作步骤如下：(1)铝合金和不锈钢冷却管路的前处理：a、不锈钢冷却管路焊前应对工件退火，消除内应力；b、使用丙酮去除铝合金与不锈钢件在加工等过程中接触的油污,带有薄的氧化膜铝合金可以直接钎焊，是否可以直接钎焊可以用微欧姆计测合金的表面电阻来判断，表面在300～1000Ω×10‑6时适合直接钎焊；如果铝合金的氧化膜较厚，可以使用不锈钢钢丝刷打磨去除，但为了防止砂粒嵌入，不能使用砂纸打磨；搭接长度选用4～5倍的壁厚；接头间隙应为0.08～0.10mm；（2）配置钎剂   以氟化铝和氟化铝酸钾为基料，再加入一定量的界面活化剂调配而成，其具体组成按重量百分比为28～31％K、16～18％A1、49～53％F、Fe≤0.03％、Ca≤0.2％、LOH≤3.5％；钎料熔化温度575‑590℃； （3）涂抹冷却管路：将钎剂中加入少量水制成过饱和溶液，用毛刷均匀涂抹钎剂于焊接处，钎焊时无需手工添加钎剂，简化工艺；  （4）配置氧‑乙炔气体火焰： 采用氧‑乙炔混合气体进行火焰钎焊，混合气体的流量比例为1：1.1～1：1.2；（5）混合接头预热：火焰钎焊前应对工件作充分均匀的预热；（6）按常规的钎焊方法对混合接头的焊接：因钎焊件单件厚度最少在1.6～2.8mm，选用H02‑12型等压式焊炬，喷嘴选用2号梅花嘴，火焰使用中性焰或轻微还原焰，钎焊时火焰焰芯距工件3～5mm，在316L颜色为褐红色的时候手工添加焊接材料，钎焊温度严格控制在600～610℃，钎焊时加热温度要均匀，钎料在火焰前方沿切向添加，混合接头的间隙适当；   （7）焊后处理：钎焊结束后无需清洗，不需热处理，用不锈钢丝刷打磨焊缝表面，去除钎焊圆角和焊缝处的残余钎料,即可。