一种双层薄壁D型截面的窗口与壳体焊接气体保护装置的制作方法

本发明属于保护装置，具体涉及一种双层薄壁d型截面的窗口与壳体焊接气体保护装置。

背景技术：

1、目前核电站都是根据核裂变原理建设的，优点很多但是最大的缺点就是核原料都是带有强核辐射的，半衰期周期较长，而且一旦出现核事故要付出极大的人力和物质的代价。为了开发更清洁更安全的新能源，发达国家都在积极开展托卡马克核聚变装置，该装置是将海水中富含的氕、氘在特定环境和超高温条件下使其实现核聚变反应，从而释放巨大的能力。真空室是托克马克三大主要部件之一，是一个超高真空容器，是核聚变反应场所，需长期经受热氮气烘烤和水冷却循环作用，同时承受重力、气体压力、电磁力以及热应力等，服役条件苛刻。某研究院结合国内外热核聚变装置，为获得更优秀的等离子体品质，设计了新型真空室，其在材料、形状、结构方面有自身显著特性。

2、主机真空室由20个扇形段焊接而成，真空室支撑采用杆式的滑动支撑结构形式，共有5个支撑杆(耳轴)，在中平面上均匀分布，真空室及内部件将通过这5个耳轴支撑在极向场线圈的支架环上。这种支撑形式能在烘烤和实验运行阶段更好地满足热胀冷缩的要求并保证真空室中平面位置不变。支撑焊接块与窗口组焊为一体，然后与真空室壳体进行焊接，支撑焊接块窗口位置及结构如下，见图1。

3、主机真空室壳体为双层结构，支撑焊接块窗口与壳体组装后无法直接在焊缝背面进行气体保护，传统方式为在d型扇形段中整体充气进行背面气体保护，但d型扇形段内部空间巨大需进行数小时充气才可达到焊接要求，存在很多缺点，其一，整体充气方式气体需求量太大，氩气价格较贵，成本大幅增加；其二，d型扇形段内部空间巨大，充气后气体在壳体内部会出现紊流现象，以往制造经验反馈保护效果不佳，无法达到满意效果。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的缺陷，提供一种双层薄壁d型截面的窗口与壳体焊接气体保护装置。

2、本发明是这样实现的：一种双层薄壁d型截面的窗口与壳体焊接气体保护装置，其中，包括两种保护装置，分别为r区保护装置和直段区保护装置。

3、如上所述的一种双层薄壁d型截面的窗口与壳体焊接气体保护装置，其中，直段区保护装置最前端截面为直角三角形结构，在直角三角形结构的最前端设置丝网，在丝网后面设置筛板，在筛板的后面设置保护罩，保护罩后面设置通气管。

4、如上所述的一种双层薄壁d型截面的窗口与壳体焊接气体保护装置，其中，r区保护装置最前端截面为等腰三角形结构，在直角三角形结构的最前端设置保护罩，保护罩后面设置丝网，在丝网后面设置筛板，在筛板的后面设置通气管。

5、如上所述的一种双层薄壁d型截面的窗口与壳体焊接气体保护装置，其中，通气管与进气软管连通。

6、如上所述的一种双层薄壁d型截面的窗口与壳体焊接气体保护装置，其中，筛板上开孔。

7、如上所述的一种双层薄壁d型截面的窗口与壳体焊接气体保护装置，其中，筛板上的孔的位置排布均匀且紧密。

8、如上所述的一种双层薄壁d型截面的窗口与壳体焊接气体保护装置，其中，验证r区保护装置和直段区保护装置保护效果的试验用试板均采用镍基合金制作。

9、本发明的显著效果是：1)通过分析支撑焊接块窗口外形尺寸及坡口尺寸确定了两种结构气体保护装置分别用于直边段、四角r区段的焊缝背面气体保护；

10、2)按照已确定的气体保护装置类型，根据支撑焊接块窗口外形尺寸及坡口尺寸设计制作2种结构的气体保护装置。

11、3)采用已制作完成的气体保护装置与支撑焊接块窗口试装，尺寸贴合紧密，达到预期期望；

12、4)采用已制作完成的气体保护装置进行模拟试件焊接，内部结构设计可获得满意的焊缝保护效果；

13、5)利用气体保护装置完成支撑焊接块窗口与壳体焊缝的焊接，进行目视检测，焊缝表面颜色银白色，保护效果极佳。

技术特征：

1.一种双层薄壁d型截面的窗口与壳体焊接气体保护装置，其特征在于：包括两种保护装置，分别为r区保护装置(4)和直段区保护装置(5)。

2.如权利要求1所述的一种双层薄壁d型截面的窗口与壳体焊接气体保护装置，其特征在于：直段区保护装置(5)最前端截面为直角三角形结构，在直角三角形结构的最前端设置丝网(9)，在丝网(9)后面设置筛板(8)，在筛板(8)的后面设置保护罩(7)，保护罩(7)后面设置通气管(6)。

3.如权利要求1所述的一种双层薄壁d型截面的窗口与壳体焊接气体保护装置，其特征在于：r区保护装置(4)最前端截面为等腰三角形结构，在直角三角形结构的最前端设置保护罩(7)，保护罩(7)后面设置丝网(9)，在丝网(9)后面设置筛板(8)，在筛板(8)的后面设置通气管(6)。

4.如权利要求2或3所述的一种双层薄壁d型截面的窗口与壳体焊接气体保护装置，其特征在于：通气管(6)与进气软管连通。

5.如权利要求2或3所述的一种双层薄壁d型截面的窗口与壳体焊接气体保护装置，其特征在于：筛板(8)上开孔。

6.如权利要求5所述的一种双层薄壁d型截面的窗口与壳体焊接气体保护装置，其特征在于：筛板(8)上的孔的位置排布均匀且紧密。

7.如权利要求6所述的一种双层薄壁d型截面的窗口与壳体焊接气体保护装置，其特征在于：验证r区保护装置(4)和直段区保护装置(5)保护效果的试验用试板均采用镍基合金制作。

技术总结
本发明属于保护装置，具体涉及一种双层薄壁D型截面的窗口与壳体焊接气体保护装置。它包括两种保护装置，分别为R区保护装置和直段区保护装置。本发明的显著效果是：1)确定了两种结构气体保护装置分别用于直边段、四角R区段的焊缝背面气体保护；2)按照已确定的气体保护装置类型，根据支撑焊接块窗口外形尺寸及坡口尺寸设计制作2种结构的气体保护装置。3)采用已制作完成的气体保护装置与支撑焊接块窗口试装，尺寸贴合紧密，达到预期期望；4)采用已制作完成的气体保护装置进行模拟试件焊接，内部结构设计可获得满意的焊缝保护效果；5)利用气体保护装置完成支撑焊接块窗口与壳体焊缝的焊接，进行目视检测，焊缝表面颜色银白色，保护效果极佳。

技术研发人员：荣华,刘全印,汪守胜
受保护的技术使用者：西安核设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27