[發明專利]一種雙套管的內施壓釬焊方法以及雙套管焊接組件

有效

• 申請號: 202011605308.0
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112756723B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 陳超;郝朋飛;唐濤;盛鋒;董安;徐國飛
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: B23K1/00
• 分類號: B23K1/00;B23K1/20;B23K3/00;B23K101/06;B23K103/18
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

1.一種雙套管的內施壓釬焊方法，其特征在于，包括如下步驟：

將雙套管組裝成雙套管焊接組件，其中：所述雙套管焊接組件包括雙套管、釬料和內施壓組件，所述雙套管包括外套管和內套管，所述外套管套裝在所述內套管外部，所述釬料設置在所述外套管和所述內套管之間，所述內施壓組件在施焊過程中能夠從內套管的內部對所述雙套管施壓；

將所述雙套管焊接組件放置在恒溫區；

對所述雙套管焊接組件進行加熱，直至溫度升至釬焊的工作溫度，

所述內施壓組件包括緩沖塊和內施壓塊，所述內施壓塊設于所述內套管的內部，形狀為圓環形，內施壓塊的外徑小于所述內套管的外徑，所述緩沖塊夾設在所述內施壓塊和所述內套管之間，

其中，緩沖塊采用具有塑性的金屬材料制成，所述內施壓塊的線性熱膨脹系數大于所述外套管的線性熱膨脹系數；

通過以下方式確定所述內施壓塊的外徑尺寸：

在確定內施壓塊的材料后，采用下面的線性膨脹系數的公式，以分別計算出焊接溫度下外套管、內套管和緩沖塊的膨脹量，從而初步確定出內施壓塊的外徑尺寸范圍：

α＝△L╱L₀·△T

其中：△T為溫度變化量，單位為℃；△L為溫度變化△T時長度的變化量，單位為mm；L₀為原始長度，單位為mm，

采用商用有限元程序進行力學計算，以計算出上述外徑尺寸范圍的各個內施壓塊對內套管的應力是否超出內套管材料的可承受范圍；

對所述力學計算的結果進行篩選，以確定出最終的內施壓塊的外徑尺寸。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在對所述雙套管焊接組件進行加熱之前，還包括：在所述恒溫區內充入保護氣體。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述保護氣體為惰性氣體或氮氣。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述對所述雙套管焊接組件進行加熱之后，還包括：

使恒溫區自然冷卻，且在此過程中繼續充入保護氣體。

5.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，所述恒溫區為加熱設備的恒溫區，所述恒溫區的溫度為490℃～510℃，

在將所述雙套管焊接組件放置在恒溫區之前，還包括：確定出加熱設備的恒溫區，所述恒溫區的溫度波動范圍為-10℃～+10℃，

所述確定出加熱設備的恒溫區，包括：對加熱設備內的不同加熱區域進行測溫，以得到恒溫區。

6.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，對所述雙套管焊接組件進行加熱，直至溫度升至釬焊的工作溫度，具體為：

對所述雙套管焊接組件進行加熱，直至溫度升至釬料的工作溫度，再對所述雙套管焊接組件保溫5分鐘。

7.一種用于權利要求1-6任一項所述的方法的雙套管焊接組件，其特征在于，包括雙套管、釬料和內施壓組件，

所述雙套管包括外套管和內套管，所述外套管套裝在所述內套管外部，所述釬料設置在所述外套管和所述內套管之間，

所述內施壓組件，在施焊過程中用于從內套管的內部對所述雙套管施壓；

所述內施壓組件包括緩沖塊和內施壓塊，

所述內施壓塊設于所述內套管的內部，形狀為圓環形，內施壓塊的外徑小于所述內套管的外徑，所述緩沖塊夾設在所述內施壓塊和所述內套管之間，

緩沖塊采用具有塑性的金屬材料制成，所述內施壓塊的線性熱膨脹系數大于所述外套管的線性熱膨脹系數。