技术特征：
1.一种适用于聚变堆包层的双壁冷却管的热等静压制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：a)结构设计：所述双壁冷却管包括内管(3)、外管(1)和中间层(2)；b)连接工艺：将涂覆有中间层(2)的内管(3)放入外管(1)内，内外管间隙合适，之后采用两端侧边插管的方法封焊双层管件，最后将封焊好的管件放入热等静压炉子中并选择合适热等静压参数开展扩散焊接。2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的内外管材料强度高于中间层(2)的材料强度。3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述内外管为同种材料，或者不同种材料，比如外管(1)为rafm钢或者ods钢，内管(3)为rafm钢、铁基阻氚合金或者是铜合金。4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述中间层(2)采用化学沉积或电镀方法涂覆在内管(3)外壁，或者涂覆在外管(1)内壁，所述中间层(2)材料为铜、镍、铬或钒。5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述内外管间隙合适指内外管既可以实现装配，又可以保证内外管在热等静压焊接时实现变形密闭扩散焊接，内外管间隙选择0.2
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2mm。6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的两端侧边插管方法主要指预先在外管(1)两端距离端口10
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50mm处各加工一个圆形通孔，在内外管装配以及两端封焊后取两个抽气管子插入圆孔并焊接，通过这两个抽气管子将内外管间隙内空气抽出并密封；所述内外管若为同种材料，可以采用直接焊接封焊的形式；而内外管若为异种材料，则内管(3)需要增加一个转接焊，将内管(3)材料两端通过电子束焊接转接一段外管(1)材料，以保证氩弧焊密封焊接的焊接质量。7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述合适热等静压参数指温度为800
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1200℃，压力为15
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120mpa，保温保压时间为2
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4h。8.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述外管(1)为低中子活化钢管，比如低活化铁素体/马氏体钢(rafm)，所述内管(3)是低中子活化钢管或其他功能合金管；所述中间层(2)为过渡材料，比如铜、镍、铬或钒。9.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，在步骤a)之后，在步骤b)之前还进一步包括以下步骤：1)机加工：按照设计要求制备内外管，之后将内管外壁和外管内壁进行精加工，加工后的表面粗糙度ra控制在小于1.6μm；在外管(1)两端各加工一个圆孔，用作焊接抽气管道；2)涂覆中间层：把内管外壁清洗去油，化学沉积或者电镀上厚度10
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200μm内的中间层材料；3)清洗：将加工好的内外管件，进行去油和去氧化清洗处理。10.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，在步骤b)之后还进一步包括以下步骤：c)焊后处理：对于内外管同为rafm钢的管件开展回火热处理，之后按照设计尺寸加工为成品。
技术总结
本发明公开一种适用于聚变堆包层的双壁冷却管的热等静压制备工艺，属于金属管材技术领域，包括如下步骤:1)所述双壁冷却管由内管、外管和中间层组成，所述内外管为低中子活化钢管或其他合金管；2)所述中间层为韧性好、扩散快的过渡材料，比如铜、镍、铬、钒等；3)将所述外管和涂覆有中间层的内管装配在一起，之后采用两端侧边插管的方法对内外管之间空隙进行抽真空和密封处理；4)选择合适参数开展热等静压扩散焊接；5)热处理并加工成所需尺寸的双壁管。本发明采用热等静压法将内外两个管复合在一起，制备的双壁管可有效防止裂纹从一个管壁扩展到另一个管壁，增加了管子的安全系数，因此特别适合于聚变堆内部部件双壁冷却管的制造和应用。造和应用。造和应用。
技术研发人员：王万景 黄伶明 王纪超 罗广南 刘松林 马学斌
受保护的技术使用者：中国科学院合肥物质科学研究院
技术研发日：2021.07.30
技术公布日：2021/10/8