[發(fā)明專利]鉬合金熱管套接接頭的組焊方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210938227.5
• 申請日: 2022-08-05
• 公開（公告）號: CN115415623B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張林杰;張洪達;寧杰;龍健
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: B23K1/00
• 分類號: B23K1/00;B23K1/20
• 代理公司: 北京前審知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11760
• 代理人: 張波濤;張揚子

1.一種鉬合金熱管套接接頭的組焊方法，其特征在于，其包括以下步驟，

步驟1：對母材為鉬或鉬合金的待焊接工件的待焊結(jié)合區(qū)域進行預(yù)處理，其中，待焊結(jié)合區(qū)域依次進行砂紙打磨、堿洗、蒸餾水沖洗、丙酮浸泡超聲清洗及烘干，待焊結(jié)合區(qū)域包括待焊對接區(qū)域和待焊搭接區(qū)域；

步驟2：端塞的待裝配的外圓面采用三步法由外向內(nèi)逐步打磨修配使其適配于鉬管的徑向和軸向配合間隙，三步法中，用砂紙修磨靠近端塞外端的一半外圓面A區(qū)，使其適配于鉬管徑向配合間隙；然后用砂紙修磨遠(yuǎn)離端塞外端的另一半外圓面B區(qū)，使其適配于鉬管徑向配合間隙；最后用銼刀修磨裝配面倒角處C區(qū)，使其適配于鉬管徑向和軸向配合間隙，使得鉬管和端塞的徑向錯邊量不超過0.05mm以及裝配后的接頭懸空放置且軸線平行于重力方向且鉬管在上、端塞在下時，徑向裝配面摩擦力使得端塞在重力作用下不會向下掉落；

步驟3：制備金屬箔圓環(huán)用作填充焊縫區(qū)的中間層金屬，金屬箔圓環(huán)的尺寸與端塞的臺階面匹配；

步驟4：制備用做釬焊區(qū)填充材料的帶包邊的三明治結(jié)構(gòu)的層狀金屬組合，取長度和寬度分別為2L和B的Ni箔一張平鋪放置；取長度和寬度分別為L和B的Ti箔或Zr箔一張平鋪放置于Ni箔上且與Ni箔三邊對齊；沿位于Ni箔中部的Ti箔或Zr箔寬度B方向的邊線對折Ni箔，得到帶包邊的三明治結(jié)構(gòu)的層狀金屬組合；

步驟5：在所述待焊對接區(qū)域填充中間層金屬，在所述待焊搭接區(qū)域填充所述層狀金屬組合，再完成待焊接工件的裝配，其中，層狀金屬組合的填充范圍覆蓋焊接過程中待焊接工件激光焊的熱影響區(qū)；

步驟6：在所述待焊結(jié)合區(qū)域的對接縫隙超過2-5mm的工件表面纏繞在焊接過程中不發(fā)生熔化的金屬箔材；

步驟7：將待焊接工件裝夾在三爪卡盤上，在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下用千分表檢測待焊處的圓跳動，調(diào)整裝配至徑向圓跳動不超過0.05mm；

步驟8：將待焊接工件置于惰性氣體保護氣氛或真空環(huán)境中，再對所述待焊結(jié)合區(qū)域進行預(yù)熱；

步驟9：完成待焊接工件的熔焊焊接，在焊接過程中，所述待焊對接區(qū)域的中間層金屬及其附近的所述搭接區(qū)域的層狀金屬組合發(fā)生熔化，使中間層金屬、層狀金屬組合與待焊接工件的母材形成熔釬焊冶金結(jié)合的焊接接頭；

步驟10：在惰性氣體保護氣氛或真空環(huán)境中對所述焊接接頭進行保溫，保溫完成后在相同環(huán)境下冷卻至室溫。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉬合金熱管套接接頭的組焊方法，其中，步驟1中，所述母材包括純鉬、TZM合金、TZC合金、Mo-W合金、Mo-Re合金、元素含量≤2wt%的鉬合金或第二相摻雜物含量≤2wt%的鉬合金。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉬合金熱管套接接頭的組焊方法，其中，步驟3中，使用激光打標(biāo)機切割出尺寸與端塞臺階面匹配的金屬箔圓環(huán)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉬合金熱管套接接頭的組焊方法，其中，步驟3中，中間層金屬為Ti或Zr。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉬合金熱管套接接頭的組焊方法，其中，步驟6中，金屬箔材為Ti箔或Zr箔。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉬合金熱管套接接頭的組焊方法，其中，中間層金屬和層狀金屬組合的純度≥99.99%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉬合金熱管套接接頭的組焊方法，其中，步驟6中，金屬箔材的純度≥99.99%，金屬箔材的厚度為0.01mm-0.1mm，金屬箔材的寬度為5mm-15mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉬合金熱管套接接頭的組焊方法，其中，步驟8中，待焊接工件置于純度≥99.999%的氬氣保護氣氛中或真空度≤10^-1Pa的真空環(huán)境中。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉬合金熱管套接接頭的組焊方法，其中，步驟8，所述預(yù)熱的溫度為600℃-700℃。