等离子体所在PI采购包诊断屏蔽模块研制方面取得新进展

近日，由等离子体所承担的国际热核聚变实验堆ITER计划第12号赤道面诊断窗口系统设计与集成采购包（以下简称PI采购包）核心部件－诊断屏蔽模块盖板焊接认证工作顺利完成，并成功通过ITER国际组织的制造准备就绪评审会议（MRR）。

ITER第12号诊断窗口插件由插件壳体、诊断屏蔽模块、第一壁、不锈钢屏蔽托盘、5个子系统以及机械配件等构成。该插件的核心部件之一——诊断屏蔽模块，是为各子系统提供精准且可靠的定位平台，同时具备中子屏蔽、冷却以及烘烤等功能，保障各子系统在适宜的环境中稳定运行。其外形尺寸为长2342.5mm、宽2011mm、厚518mm，在结构中分布着约850个多规格的深孔和777个盖板，通过密封焊形成一个高效的冷却管网系统。其主要制造工艺有大型“口”字形锻件一次性成型、高精度框架结构制造、VQC-1A级管道焊接、长深孔枪钻、电火花特种加工、盖板焊接、高精度燕尾装配以及出厂测试等。诊断屏蔽模块被定义为安全相关和一级真空边界部件，其冷却水回路盖板焊接质量及可靠性，直接影响ITER装置的正常运行。

针对ITER诊断屏蔽模块盖板数量繁多、形状复杂、分布密集、焊接操作受限以及焊接质量要求高等特点，等离子体所项目团队开展不同焊接方法的可行性研究，最终确定采用以自动化深熔ArcTIG焊接方法为主、手工TIG焊接为辅的双焊接工艺方案。自主设计并建造国内首台9轴联动深熔ArcTIG焊接工作站，额定电流达720安培，可实现无焊接坡口设计下，一次性焊透3～10mm厚不锈钢对接接头，获得根部焊缝成型均匀、无飞溅的高质量焊缝。等离子体所牵头国内企业充分验证了深熔ArcTIG焊接方法在大尺寸、异型盖板焊接中的工程可靠性与稳定性，其生产效率较手工TIG提升3至5倍。与此同时，全面完成了深熔ArcTIG、手工TIG和半自动化TIG三种焊接工艺的认证工作，着重解决了焊缝根部氧化和热着色技术难题，其氧化等级优于标准3级，编制的焊接认证完工报告一次性通过ITER国际组织审核，有力推动了盖板的焊接生产。

诊断屏蔽模块盖板焊接制造准备就绪评审会议（MRR）的成功通过，为诊断屏蔽模块制造扫清最后一个阻碍点，标志攻克了关键技术难题，取得重要进展，同时也为国内聚变装置高标准水冷盖板的焊接提供了丰富的工艺依据和工程实践经验。

国内首台9轴联动深熔ArcTIG焊接工作站

异型盖板ArcTIG焊接试验件