[發明專利]一種用于制作方排管冷卻水道的焊接組件及其制備方法

在審

• 申請號: 202011502550.5
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112682585A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 吳玉程;沈旭;朱曉勇
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: F16L9/19
• 分類號: F16L9/19;B23P15/00
• 代理公司: 北京尚鉞知識產權代理事務所(普通合伙) 11723
• 代理人: 王海榮

1.一種用于制作方排管冷卻水道的焊接組件，其特征在于，所述焊接組件包括：包套本體(1)、包套端蓋(2)以及至少兩個方排管(3)；所述包套本體(1)內開設有貫穿兩端的空腔(11)，至少一個方排管(3)沿包套本體(1)軸向均勻設置在空腔(11)內，包套端蓋(2)設有與方排管(3)位置及形狀相匹配的開口(21)，包套端蓋(2)的尺寸略小于空腔(11)的尺寸。

2.根據權利要求1所述的焊接組件，其特征在于，包套端蓋(2)與空腔(11)之間的間隙小于0.05mm。

3.根據權利要求1所述的焊接組件，其特征在于，方排管(3)與空腔(11)之間的間隙小于0.20mm。

4.根據權利要求1所述的焊接組件，其特征在于，包套本體(1)以及包套端蓋(2)均采用304鋼材制得，方排管(3)采用低活化鐵素體/馬氏體鋼制得。

5.根據權利要求4所述的焊接組件，其特征在于，包套端蓋(2)的開口(21)位于方排管(3)的外壁與內壁之間，并且開口(21)四角采用倒圓角設置。

6.一種方排管冷卻水道的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

對方排管(3)待焊面進行精加工，使其粗糙度小于Ra3.2，方排管(3)為低活化鐵素體/馬氏體鋼；

制作包套本體(1)，包套本體(1)內開設有貫穿兩端的空腔(11)，至少兩個方排管(3)沿包套本體(1)軸向均勻設置在空腔(11)內，方排管(3)與空腔(11)之間的間隙小于0.20mm；

制作包套端蓋(2)，包套端蓋(2)與空腔(11)之間的間隙小于0.05mm，包套端蓋(2)設有與方排管(3)位置及形狀相匹配的開口(21)；

將精加工后的方排管(3)和制得的包套本體(1)以及包套端蓋(2)進行超聲清洗，干燥；

分別將包套端蓋(2)與空腔(11)以及方排管(3)進行封焊，焊接時真空漏率小于10^-3Pa·m³/S；

對至少兩個方排管(3)進行熱等靜壓擴散焊接，熱等靜壓擴散焊接的溫度為900-1200℃、壓力為100-140MPa，保溫時間為2-5h；

對方排管(3)進行管堵頭密封，然后進行調質處理，去除包套本體(1)以及包套端蓋(2)并干燥。

7.根據權利要求6所述制備方法，其特征在于，所述調質處理包括：

水淬，淬火溫度1100～1200℃；回火，回火溫度750～900℃，時間0.5～3h。

8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，對方排管(3)進行管堵頭密封時采用氬弧焊方式對方排管(3)裸露兩端進行密封。

9.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，去除包套本體(1)以及包套端蓋(2)時采用刨床或銑床加工方式進行去除。

10.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，采用真空電子束焊接方式分別將包套端蓋(2)與空腔(11)以及方排管(3)進行封焊。