一种可变向复合钨串结构及制造方法

本发明涉及核聚变实验装置中的面对等离子体部件领域，主要涉及一种可变向复合钨串结构及制造方法。

背景技术：

1、在目前的核聚变实验装置中，托卡马克装置被认为是很有希望实现聚变的一种实验装置，在这种装置中，等离子体被约束在一定的范围内运行，装置中最靠近等离子体的部件统称为面对等离子体部件。等离子体部件承受等离子体带来的超高热负荷，这其中又以偏滤器承受的热负荷最高，结构也最为复杂。钨串结构能够承受一定程度的超高热负荷，同时结构可靠性较高，因此也以为多数托卡马克偏滤器部件的核心结构单元。但是面对日益提高的运行功率及要求，原本的单一的钨串结构在端头接头及变向问题上始终得不到解决，增大部件占用空间的同时管道风险增大，这也给偏滤器部件整体及托卡马克装置的运行增加了风险。因此，需要一种可变向的钨串结构，在不降低热负荷能力的同时，将连接水管变向，减少钨串占用空间，提高结构可靠性。

2、本发明通过复合钨铜块与钨铜块通过管道的结合，在管道端头实现角度变换，同时复合钨铜块的表面连接有一定厚度的钨基材料，且内部拥有一定尺寸的空腔，这使得该结构在具有结构可靠性的同时，也具有超高的热负荷能力，这种结构可以实现钨串在小空间内变向且不降低热负荷能力的需求，提高了面对等离子体部件的设计空间及工程可行性。

技术实现思路

1、本发明目的就是为了弥补现有技术的缺陷，提供一种可变向复合钨串结构，通过管道将钨铜块与复合钨铜块的结合，实现钨串在小空间内变向且不降低热负荷能力的需求，提高了面对等离子体部件的设计空间及工程可行性。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种可变向复合钨串结构，通过管道将钨铜块连接在一起，并在管道的一端或者两端连接复合钨铜块。

4、进一步，所述的管道横截面为圆形或不规则形状。

5、进一步，所述的钨铜块为钨基材料制成的方块，并在方块上开具与管道截面形状相同且存有间隙的孔洞，在孔洞的壁面复合有一定厚度的铜基材料过渡层，过渡层内孔形状尺寸与管道外壁形状尺寸一致。

6、进一步，所述的复合钨铜块包含异型钨块、铜基体、盖板及连接管道。

7、所述的铜基体为铜基材料制成的方块，其中一端具有管道截面外壁形状尺寸相同的孔洞，另一端具有一定尺寸的空腔，通过盖板与连接管道的组合将空腔封闭。

8、进一步，所述的铜基体表面附有一定厚度的钨基材料。

9、进一步，所述的连接管道通过与盖板的组合，与管道形成一定的角度，且角度可变。

10、本发明还提供一种可变向复合钨串的制造方法，所述方法包括以下步骤：

11、步骤1，将钨铜块穿入管道中并固定好相对位置；

12、步骤2，将复合钨铜块穿入管道中并固定好相对位置；

13、步骤3，将管道与钨铜块和复合钨铜块进行焊接结合，此焊接过程可为扩散焊接或是钎焊等焊接方式；

14、步骤4，将复合钨铜块的铜基体加工出一定尺寸的空腔；

15、步骤5，将盖板与连接管道组合成组要的角度，并与已加工出空腔的复合钨铜块进行配合封闭焊接；

16、步骤6，可变向复合钨串完成加工，其连接管道与管道的角度可根据需求进行变换。

17、本发明的优点是：

18、1、通过管道与钨铜块、复合钨铜块的组合，形成了一种可变向复合钨串结构，该结构可以实现钨串在小空间内变向且不降低热负荷能力的需求。

19、2、通过本发明所述结构，可以实现钨串在180°内的变向。

20、3、通过本发明所述结构，复合钨铜块具有很好的热负荷排除能力。

技术特征：

1.一种可变向复合钨串结构，其特征在于：通过管道将钨铜块连接在一起，并在管道的一端或者两端连接复合钨铜块。

2.根据权利要求1所述的可变向复合钨串结构，其特征在于：所述的管道横截面为圆形或不规则形状。

3.根据权利要求1所述的可变向复合钨串结构，其特征在于：所述的钨铜块为钨基材料制成的方块，并在方块上开具与管道截面形状相同且存有间隙的孔洞，在孔洞的壁面复合有一定厚度的铜基材料过渡层，过渡层内孔形状尺寸与管道外壁形状尺寸一致。

4.根据权利要求1所述的可变向复合钨串结构，其特征在于：所述的复合钨铜块包含异型钨块、铜基体、盖板及连接管道。

5.根据权利要求4所述的可变向复合钨串结构，其特征在于：所述的铜基体为铜基材料制成的方块，其中一端具有与所述的管道截面外壁形状尺寸相同的孔洞，另一端一定尺寸的空腔，通过盖板与连接管道的组合将空腔封闭。

6.根据权利要求5所述的可变向复合钨串结构，其特征在于：所述的铜基体表面附有一定厚度的钨基材料。

7.根据权利要求5所述的可变向复合钨串结构，其特征在于：连接管道通过与盖板的组合，与管道形成一定的角度，且角度可变。

8.一种可变向复合钨串结构的制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种可变向复合钨串结构及制造方法，通过管道将钨铜块连接在一起，并在管道的一端或者两端连接复合钨铜块。钨铜块为钨基方块，并在方块上开具与管道截面形状相同且存有间隙的孔洞，在孔洞的壁面复合铜基材料过渡层，过渡层内孔形状尺寸与管道外壁形状尺寸一致。复合钨铜块包含异型钨块、铜基体、盖板及连接管道，其中铜基体为铜基方块，表面附有钨基材料，一端具有管道截面外壁形状尺寸相同的孔洞，另一端具有空腔，通过盖板与连接管道的组合将空腔封闭。连接管道与管道的角度可根据需求进行变换。本发明可以通过管道角度的变换，实现钨串在小空间内变向且不降低热负荷能力的需求，提高了面对等离子体部件的设计空间及工程可行性。技术研发人员：訾鹏飞,曹磊,殷磊,李磊,韩乐,王兆亮,姚达毛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：技术公布日：2024/6/13