[发明专利]一种聚变堆用增强热负荷第一壁板异种金属扩散连接方法

摘要

本发明属于扩散焊接技术领域，具体涉及一种聚变堆用增强热负荷第一壁板异种金属扩散连接方法。本发明的聚变堆用增强热负荷第一壁板异种金属扩散连接方法，包括以下步骤包套制作；包套检查清洗；包套部件放置；加热前准备；升温阶段；保温阶段；降温阶段；目视检查；包套去除；无损检测。本发明需要解决现有的扩散焊接方法在焊接体积大，结构复杂，连接面多的手指部件时，在焊接过程中会形成较大的热应力，影响焊接的连接性能的技术问题，使用本发明的方法，能够实现体积大，结构复杂，连接面多的手指部件的焊接，焊接的连接合格率得到了极大提升，由30％左右提升到90％以上。

主权项

一种聚变堆用增强热负荷第一壁板异种金属扩散连接方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤1、包套制作将待焊接的铍瓦真空密封于铜铬锆合金基座与包套材料形成的腔体中，形成包套部件；步骤2、包套检查清洗目视检查包套部件有无机械损伤、裂纹、变形等缺陷，若无缺陷，则用无水乙醇或丙酮清洗包套部件外表面，进入下一步；步骤3、包套部件放置启动热等静压机，将包套部件竖直放置于热等静压机料框的工作台上，并加以固定，以防止吊装过程中部件倾倒，放置时应防止包套抽气管道与料框壁接触，避免热胀冷缩和重力等造成包套部件弯曲变形；步骤4、加热前准备对热等静压机进行洗炉和抽真空操作，真空度优于1000pa后，开启运气，充入50～60MPa的惰性气体氩气，初始充气压力由实现扩散连接的压力、温度和气体初始温度根据克拉伯龙方程进行概算；步骤5、升温阶段缓慢升温至290～320℃，同步升压至90～110MPa，升温速率为3～5℃/min；在此温度、压力下保温1～2小时，以实现待连接部件温度的均匀性；然后缓慢升温至570～600℃，同步升压至140～160MPa，升温速率为3～5℃/min；步骤6、保温阶段升温结束后，保温保压2～3小时，以保证金属连接面上原子充分扩散；步骤7、降温阶段缓慢降温至290～320℃，为了有足够的时间缓慢释放内应力，降温速率不大于2℃/min；然后，保温2～4小时，充分释放内部残余应力；继续降温至200℃，启动气体回收，回收至压力＜5MPa，温度降至常温后，卸压取件；步骤8、目视检查热等静压结束后，观察包套变化情况，包括：外观颜色变化、包套弯曲、抽气管压扁情况；合格的高质量热等静压加工的产品包套上表面会出现压痕，包套侧边会弯曲，抽气管会全部压扁；步骤9、包套去除对目视检查合格的包套部件使用机加工去除包套；步骤10、无损检测使用超声波检测铍瓦与铜铬锆合金基座的连接质量，缺陷显示大于2×2mm的判定为不合格。