一種雙層薄壁槽鋼筋全焊接的環(huán)形真空容器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種雙層薄壁槽鋼筋全焊接的環(huán)形真空容器，具體涉及一種適用于核 聚變裝置領域中的真空容器。
【背景技術】
[0002] 在現代常規(guī)磁體的熱核聚變實驗裝置運行過程中，由于等離子體運行的環(huán)形真空 容器處于復雜的電磁環(huán)境里，其結構必須符合常規(guī)磁體核聚變實驗裝置的工程和物理設計 要求，要有足夠的強度承受包括重量、氣壓、冷熱媒質壓強、溫升、各種電磁力沖擊等作用的 影響，又要滿足相應的電磁參數要求，其中最重要的要求是有足夠高的環(huán)向電阻，W利于真 空容器內氣體擊穿和初始等離子體電流的建立。一般真空容器選用不鎊鋼材料制造，通過 增加容器的壁厚來加強整體的結構強度，采用波紋管段或分段絕緣形式來增加其環(huán)向電阻 值，但送些方式不但會加大容器的尺寸和重量，還使得容器結構復雜且不易加工。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種雙層薄壁槽鋼筋全焊接的環(huán)形真空容器，它能既簡化容 器結構又滿足常規(guī)磁體核聚變實驗裝置的工程和物理要求，其結構簡單且能滿足裝置的強 度和環(huán)向電阻要求。
[0004] 本發(fā)明是送樣實現的，一種雙層薄壁槽鋼筋全焊接的環(huán)形真空容器，它包括多個D 形截面的扇形段，每個扇形段包括內壁、外壁、槽鋼筋和窗口，內壁、外壁和槽鋼筋連為一個 整體，每個扇形段夾層布有多條槽鋼筋，外壁上有與各自槽鋼筋位置對應的塞焊孔。
[0005] 所述的多個扇形段焊接在一起構成環(huán)形真空容器。
[0006] 所述的內壁、外壁、槽鋼筋選用Inconel625媒基材料。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)點是，器壁結構簡單又能滿足常規(guī)磁體核聚變實驗裝置真空容器的結 構強度和環(huán)向電阻要求，加工焊接容易，重量輕。
【附圖說明】
[0008] 圖1為一種雙層薄壁槽鋼筋全焊接的環(huán)形真空容器結構圖；
[0009] 圖2為圖1的俯視圖；
[0010] 圖3為器壁結構圖；
[0011] 圖4為槽鋼筋結構圖。
[0012] 圖中；1內壁，2外壁，3槽鋼筋，4塞焊孔，5窗口。
【具體實施方式】
[0013] 下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細介紹：
[0014] 本發(fā)明采取的技術路線如下：一種雙層薄壁槽鋼筋全焊接的環(huán)形真空容器，容器 器壁主要由內壁、外壁和槽鋼筋焊接而成；器壁材料選用媒基材料-Inconel625。 7
[001引根據電阻計算公式；：R=p^
[0016] 式中R為電阻，P為電阻率，L為長度，S為面積。
[0017] 由公式（1)可知，電阻大小與材料的電阻率成正比，與面積成反比。容器采用薄壁 結構，可W減小截面面積，增大環(huán)向電阻值；選用電阻率高和機械性能好的媒基材料，可W 增大環(huán)向電阻值同時提高容器的結構強度。容器所采用的薄壁結構，內、外壁厚均為5毫 米，經計算環(huán)向電阻值達到了 146μΩ，比采用相同尺寸不鎊鋼材料時的環(huán)向電阻值提高了 64% ;雙層壁間采用多條加強筋結構，通過焊接使得容器整體具有足夠的強度；由于兩壁夾 層間距較小且夾層中間加強筋無法與外壁焊接，加強筋選用槽鋼形式，與內壁采用角焊縫 連接、與外壁采用塞焊方式連接，通過選用合適的塞焊孔徑和孔間距，保證外壁與槽鋼有 足夠的連接強度；槽鋼較寬，與外壁上塞焊孔易對準，且外壁薄，焊接更容易。
[001引如圖所示，一種雙層薄壁槽鋼筋全焊接的環(huán)形真空容器。容器材料選用Inconel625媒基材料。容器上根據核聚變裝置的工程和物理實驗要求開設有大小不一的窗 口 5。整個容器包括20個D形截面的扇形段；器壁主要由內壁1、外壁2、槽鋼筋3組成；內、 外壁厚均為5mm，槽鋼筋厚2. 5mm，寬30mm，高20mm。每個扇形段夾層布有多條槽鋼筋3 ;外 壁2上有與各自槽鋼筋3位置對應的塞焊孔4,孔徑為Φ12mm，根據位置不同孔距為50mm- 80mm。焊接槽鋼筋3時，先將槽鋼筋3與內壁1通過角焊縫焊接在一起，然后安裝外壁2,并 將外壁2上各塞焊孔4與對應的槽鋼筋3對齊，用焊接方式將塞焊孔4填滿，使得內壁1、外 壁2和槽鋼筋3連為一個整體；器壁加工好后加工焊接窗口 5。待20個扇形段加工完后， 再將20段焊接連成一個整環(huán)。為使焊縫滿足真空性能要求，焊接全部采用氮弧焊。
【主權項】
1. 一種雙層薄壁槽鋼筋全焊接的環(huán)形真空容器，其特征在于：它包括多個D形截面的 扇形段，每個扇形段包括內壁（1)、外壁（2)、槽鋼筋（3)和窗口（5)，內壁（1)、外壁（2)和 槽鋼筋（3)連為一個整體，每個扇形段夾層布有多條槽鋼筋（3)，外壁（2)上有與各自槽鋼 筋（3)位置對應的塞焊孔（4)。2. 如權利要求1所述的一種雙層薄壁槽鋼筋全焊接的環(huán)形真空容器，其特征在于：所 述的多個扇形段焊接在一起構成環(huán)形真空容器。3. 如權利要求1所述的一種雙層薄壁槽鋼筋全焊接的環(huán)形真空容器，其特征在于：所 述的內壁（1)、外壁（2)、槽鋼筋（3)選用Inconel625鎳基材料。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙層薄壁槽鋼筋全焊接的真空容器。容器材料選用電阻率高和機械性能好的Inconel625鎳基材料。整個容器包括20個D型截面的扇形段，器壁主要由內壁、外壁和加強筋焊接而成；容器采用薄壁結構，內、外壁厚均為5毫米；雙層壁間有多條加強筋，加強筋選用槽鋼形式，與外壁采用塞焊方式連接，槽鋼較寬，與外壁上塞焊孔易對準，且外壁薄，焊接更容易。本發(fā)明通過選用電阻率高和機械性能好的材料，采用薄壁結構以及雙層壁和多條夾層加強筋結構，使得容器結構簡單又能滿足常規(guī)磁體核聚變實驗裝置的強度和環(huán)向電阻要求。
【IPC分類】G21B1/17
【公開號】CN105280245
【申請?zhí)枴緾N201410242152
【發(fā)明人】冉紅, 曹曾, 李勇, 蔡立君, 侯吉來, 宋斌斌
【申請人】核工業(yè)西南物理研究院
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2014年6月3日