【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，由中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體所承擔(dān)的國際熱核聚變實驗堆ITER計劃第12號赤道面診斷窗口系統(tǒng)設(shè)計與集成采購包(以下簡稱“PI采購包”)核心部件——診斷屏蔽模塊蓋板焊接認(rèn)證工作順利完成，并通過ITER國際組織的制造準(zhǔn)備就緒評審會議(MRR)。
 

　　ITER第12號診斷窗口插件由插件殼體、診斷屏蔽模塊、第一壁、不銹鋼屏蔽托盤、5個子系統(tǒng)以及機(jī)械配件等構(gòu)成。該插件的核心部件之一——診斷屏蔽模塊，是為各子系統(tǒng)提供精準(zhǔn)且可靠的定位平臺，同時具備中子屏蔽、冷卻以及烘烤等功能，保障各子系統(tǒng)在適宜的環(huán)境中穩(wěn)定運行。其外形尺寸為長2342.5 mm、寬2011 mm、厚518 mm，在結(jié)構(gòu)中分布著約850個多規(guī)格的深孔和777個蓋板，通過密封焊形成一個高效的冷卻管網(wǎng)系統(tǒng)。其主要制造工藝有大型“口”字形鍛件一次性成型、高精度框架結(jié)構(gòu)制造、VQC-1A級管道焊接、長深孔槍鉆、電火花特種加工、蓋板焊接、高精度燕尾裝配以及出廠測試等。診斷屏蔽模塊被定義為安全相關(guān)和一級真空邊界部件，其冷卻水回路蓋板焊接質(zhì)量及可靠性，直接影響ITER裝置的正常運行。
 

　　針對ITER診斷屏蔽模塊蓋板數(shù)量繁多、形狀復(fù)雜、分布密集、焊接操作受限以及焊接質(zhì)量要求高等特點，項目團(tuán)隊開展不同焊接方法的可行性研究，最終確定采用以自動化深熔ArcTIG焊接方法為主、手工TIG焊接為輔的雙焊接工藝方案。自主設(shè)計并建造國內(nèi)首臺9軸聯(lián)動深熔ArcTIG焊接工作站，額定電流達(dá)720安培，可實現(xiàn)無焊接坡口設(shè)計下，一次性焊透3～10mm厚不銹鋼對接接頭，獲得根部焊縫成型均勻、無飛濺的高質(zhì)量焊縫。團(tuán)隊牽頭國內(nèi)企業(yè)充分驗證了深熔ArcTIG焊接方法在大尺寸、異型蓋板焊接中的工程可靠性與穩(wěn)定性，其生產(chǎn)效率較手工TIG提升3至5倍。與此同時，全面完成了深熔ArcTIG、手工TIG和半自動化TIG三種焊接工藝的認(rèn)證工作，著重解決了焊縫根部氧化和熱著色技術(shù)難題，其氧化等級優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)3級，編制的焊接認(rèn)證完工報告一次性通過ITER國際組織審核，有力推動了蓋板的焊接生產(chǎn)。
 

　　診斷屏蔽模塊蓋板焊接制造準(zhǔn)備就緒評審會議(MRR)的成功通過，為診斷屏蔽模塊制造掃清最后一個阻礙點，同時也為國內(nèi)聚變裝置高標(biāo)準(zhǔn)水冷蓋板的焊接提供了豐富的工藝依據(jù)和工程實踐經(jīng)驗。