https://disk.yandex.ru/i/Vqd076zYRct8mw
https://disk.yandex.ru/i/YZYXIx7yOOHTMQ
https://disk.yandex.ru/i/0mv9zJSl8Oip3g
Как испытывают элементы дивертора ИТЕР
Дивертор в установке ИТЕР расположен внизу бублика и воспринимает огромную тепловую нагрузку, поэтому большая его часть состоит из близко расположенных друг к другу вольфрамовых блоков закреплённых на бронзовых трубках охлаждения. От качества соединения между вольфрамом и трубками зависит надёжность и эффективность охлаждения.
За основу были приняты 2 направления, это диффузионное соединение путём прессования под давлением изнутри и высокотемпературная пайка. Первый метод применили итальянцы, разработали специальную установку для прессования изнутри и получили хорошие результаты.
В проведении опытно конструкторских работ по пайке мне непосредственно пришлось участвовать. Работа проходила в несколько этапов. Вначале нужно было отработать технологию пайки, что оказалось непростой задачей, ведь после пайки у бронзовой трубки должны были повысится механические свойства и не допускались дефекты в паяном соединении.
Когда выбрали припой, определили необходимые зазоры и получили наконец качественное соединение, начался второй этап, изготовление опытных образцов для тепловых испытаний. Следует отметить, что вольфрамовые поверхности должны были выдерживать тепловую нагрузку до 20Мвт/см2. без видимых разрушений. С этой целью использовалась уникальная электронно-лучевая установка мощностью 800квт. Образцы подключались к системе охлаждения, проводились температурные измерения и по определённой программе последовательно электронный луч сканировал вольфрамовую поверхность образцов. Результаты оценки поверхности после испытаний показали хорошее качество образцов.
Следующим этапом разработки технологии было изготовление полно масштабных изделий с последующими испытаниями. Перейти от образцов к изделию оказалось непросто. В изделии порядка 150 вольфрамовых блоков с зазором 0,4мм на бронзовой трубке, имеющей криволинейную форму. При моём участии было разработано оригинальное приспособление для пайки в вакууме, обеспечивающее требуемый зазор между вольфрамовыми блоками. В итоге после проб и ошибок удалось получить качественное изделие и также успешно провести тепловые испытания.
В этой статье я хотел рассказать насколько сложным бывает иногда процесс разработки новых технологий и изделий, особенно в таких проектах, как ИТЕР.