【儀表網 研發快訊】近日，由中國科學院合肥物質院等離子體所承擔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設計與集成采購包(以下簡稱“PI采購包”)核心部件——診斷屏蔽模塊蓋板焊接認證工作順利完成，并通過ITER國際組織的制造準備就緒評審會議(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個子系統以及機械配件等構成。該插件的核心部件之一——診斷屏蔽模塊，是為各子系統提供精準且可靠的定位平臺，同時具備中子屏蔽、冷卻以及烘烤等功能，保障各子系統在適宜的環境中穩定運行。其外形尺寸為長2342.5 mm、寬2011 mm、厚518 mm，在結構中分布著約850個多規格的深孔和777個蓋板，通過密封焊形成一個高效的冷卻管網系統。其主要制造工藝有大型“口”字形鍛件一次性成型、高精度框架結構制造、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和一級真空邊界部件，其冷卻水回路蓋板焊接質量及可靠性，直接影響ITER裝置的正常運行。
針對ITER診斷屏蔽模塊蓋板數量繁多、形狀復雜、分布密集、焊接操作受限以及焊接質量要求高等特點，項目團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。自主設計并建造國內首臺9軸聯動深熔ArcTIG焊接工作站，額定電流達720安培，可實現無焊接坡口設計下，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、無飛濺的高質量焊縫。團隊牽頭國內企業充分驗證了深熔ArcTIG焊接方法在大尺寸、異型蓋板焊接中的工程可靠性與穩定性，其生產效率較手工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三種焊接工藝的認證工作，著重解決了焊縫根部氧化和熱著色技術難題，其氧化等級優于標準3級，編制的焊接認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。
診斷屏蔽模塊蓋板焊接制造準備就緒評審會議(MRR)的成功通過，為診斷屏蔽模塊制造掃清最后一個阻礙點，同時也為國內聚變裝置高標準水冷蓋板的焊接提供了豐富的工藝依據和工程實踐經驗。
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