用于厚壁核聚变真空室的自动tig焊接工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及核聚变装置制造领域，具体是一种用于厚壁核聚变真空室的自动TIG 焊接工艺。
【背景技术】
[0002] 真空室是核聚变装置的重要安全部件。国内首件厚壁核聚变真空室采用无磁的超 低碳奥氏体不锈钢材料，要求全焊透并严格控制变形和磁导率，其中控制磁导率的关键为 控制铁素体含量。普通焊接设备要求较宽的焊接坡口，焊接填充量大，从而引起较大的变 形；焊接电流、电压、定位焊、道间温度等工艺参数选择不当或工艺过程控制不严格将极易 导致变形过大、铁素体含量超标。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种用于厚壁核聚变真空室的自动TIG焊接工 艺，以解决现有技术在厚壁核聚变真空室焊接方面存在的问题。
[0004] 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为： 用于厚壁核聚变真空室的自动TIG焊接工艺，其特征在于：在真空室壳体板上加工U型 的焊接坡口，并对焊接坡口定位，每间隔相同的距离设置一个定位焊缝；向焊接坡口中加入 焊丝，采用窄间隙焊枪对焊接坡口的下部进行焊接，然后采用普通焊枪对焊接坡口的上部 进行焊接，焊接过程中采用每层两道焊缝的分道焊，每道焊缝焊完之后采用自然冷却方式 冷却，并控制道间温度在KKTC以内，焊接时焊枪采用脉冲电流驱动，并采用弧压反馈控制； 焊接完成后采用振动方式进行应力消除。
[0005] 本发明具有焊接填充量少、变形小、焊接质量高、焊缝成型美观、自动化程度高等 优点，并能很好地满足核聚变真空室对磁导率的严格要求。
【附图说明】
[0006] 图1为本发明采用的焊接坡口剖面视图。
[0007] 图2为本发明采用窄间隙焊枪焊接示意图。
[0008] 图3为本发明采用普通焊枪焊接示意图。
[0009] 图4为本发明具体实施例中测温点位置示意图。
【具体实施方式】
[0010] 用于厚壁核聚变真空室的自动TIG焊接工艺，在真空室壳体板上加工U型的焊接 坡口，并对焊接坡口定位，每间隔相同的距离设置一个定位焊缝；向焊接坡口中加入焊丝， 采用窄间隙焊枪对焊接坡口的下部进行焊接，然后采用普通焊枪对焊接坡口的上部进行焊 接，焊接过程中采用每层两道焊缝的分道焊，每道焊缝焊完之后采用自然冷却方式冷却，并 控制道间温度在KKTC以内，焊接时焊枪采用脉冲电流驱动，并采用弧压反馈控制；焊接完 成后采用振动方式进行应力消除。
[0011] 具体实施例： 如图1所示，首先在真空室壳体板上加工焊接坡口，坡口参数为t=50mm, c=2mm, e=2mm, R=3mm，β =4°，其中，t为真空室壳体厚度，c为钝边高度，e为单边钝边宽度，R为坡口根部 圆角半径，β为单边坡口角度。
[0012] 焊接过程中采用的焊丝直径为0. 8mm，钨极的保护气流量为10~12L/min。
[0013] 对焊接坡口进行定位，每隔IOOmm -个定位焊缝，每个定位焊缝长20mm。
[0014] 如图2、图3所示，分别使用窄间隙焊枪、普通焊枪进行坡口下部tl=40mm、上部 t2=10mm的焊接。采用每层两道焊缝的分道焊，并控制道间温度在KKTC以内。如图4所示， 测温点在距坡口边缘A=50mm处。焊接过程中根据焊缝表面情况自动或手动调节焊枪相对 于坡口的位置和焊接参数。打底层、填充层和盖面层的焊接工艺参数如表1所示： 表1 :打底层、填充层和盖面层的焊接工艺参数表
【主权项】
1.用于厚壁核聚变真空室的自动TIG焊接工艺，其特征在于：在真空室壳体板上加工U 型的焊接坡口，并对焊接坡口定位，每间隔相同的距离设置一个定位焊缝；向焊接坡口中加 入焊丝，采用窄间隙焊枪对焊接坡口的下部进行焊接，然后采用普通焊枪对焊接坡口的上 部进行焊接，焊接过程中采用每层两道焊缝的分道焊，每道焊缝焊完之后采用自然冷却方 式冷却，并控制道间温度在KKTC以内，焊接时焊枪采用脉冲电流驱动，并采用弧压反馈控 制；焊接完成后采用振动方式进行应力消除。
【专利摘要】本发明公开了一种用于厚壁核聚变真空室的自动TIG焊接工艺，在真空室壳体板上加工U型的焊接坡口，采用窄间隙焊枪对焊接坡口的下部进行焊接，然后采用普通焊枪对焊接坡口的上部进行焊接，焊接完成后采用振动方式进行应力消除。本发明具有焊接填充量少、变形小、焊接质量高、焊缝成型美观、自动化程度高等优点，并能很好地满足核聚变真空室对磁导率的严格要求。
【IPC分类】B23K9-02, B23K9-167, B23K33-00
【公开号】CN104668744
【申请号】CN201510076751
【发明人】马建国, 吴杰峰, 姚伟民
【申请人】中国科学院等离子体物理研究所
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月12日