一种适用于聚变堆第一壁部件钨和钢连接的制造工艺

摘要

本发明公开了一种适用于聚变堆第一壁部件钨和钢连接的制造工艺，属于金属扩散焊接领域，其工艺步骤如下：1、按要求加工钨、钢及中间层材料工件，精加工待焊接面；2、加工后工件用超声波去污清洗并真空密封；3、制作不锈钢包套；4、将工件依次放入包套，用电子束焊或者氩弧焊密封包套；5、密封后的工件和包套放入热等静压机中进行焊接，加压气体采用高纯氩气，在温度600~1080°C，压力100~300MPa的焊接环境中保温1.5~6h，采用随炉冷却，低于150°C后出炉；6、进行必要的热处理工艺。本发明解决了现有技术中因钨、钢因热膨胀系数差异较大导致的连接性能差的问题，提高了钨、钢的连接强度及可靠性。

主权项

一种适用于聚变堆第一壁部件钨和钢连接的制造工艺，其特征在于，工艺步骤为：机加工：按照设计要求加工钨、钢及中间层材料的工件，并对三种材料的待焊接面进行表面精加工，加工后的表面粗糙度Ra≤3.2μm；清洗：将加工后的工件用超声波去污清洗，超声波清洗采用丙酮作为清洗剂，清洗时间不低于30min，去除机加工表面污迹，并把清洗后的工件真空密封，防止表面污染及氧化；包套制作：根据上述待加工工件尺寸制作包套，包套包括有包套本体和上、下两个包套盖板，包套是用来固定工件，并为工件提供真空或保护气氛下焊接支撑的工装，在热等静压完成后去除；装配：当具备焊接条件时，将工件从真空环境中取出，用酒精擦去表面浮尘，操作环境要求为无尘环境，按照钢、中间层材料、钨的顺序，将工件依次放入包套；封装：用电子束焊或者氩弧焊焊接方法对包套进行密封，焊接须在真空环境中进行，要求真空度小于10^‑1Pa，除气时间大于30min；焊接：将密封后的工件和包套放入热等静压机中进行焊接，加压气体采用高纯氩气，在温度600~1080℃，压力100~300MPa的焊接环境中保温1.5~6h，采用随炉冷却，低于150℃后出炉，防止工件再次氧化；热处理：如果热等静压焊接时的温度高于钢的奥氏体转变开始温度，须对上述工件和包套进行焊接后的热处理，处理工艺与所用钢材料的热处理工艺相同。