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北京正负电子对撞机二期工程储存环真空盒研制成功

话题调查中国仪表网2006年07月25日 08:43人气:763

中国科学院网报道:由中科院等离子体所研制中心承担的北京高能所正负电子对撞机68套A、B类真空盒的研制任务,历经5个多月的艰苦奋战,于7月16日顺利完成。该真空盒是中科院高能所北京正负电子对撞机二期工程储存环中关键设备之一,它的质量好坏直接影响对撞机的整体性能。

为了保质保量按期完成研制任务,研制中心成立了包括高能所驻厂技术代表在内的A、B类真空盒研制生产工作组。工作组根据研制中心有关质量管理体系和质量管理文件,结合超高真空技术要求,制定了新的超高真空设备生产管理体系,作为本项目的质量管理依据。

在A、B类真空盒的研制生产过程中,研制中心领导承担了很大的风险,技术人员和工人师傅付出了大量的心血。在零部件机加工过程中,最难啃的骨头要数异面腔体零件的加工。这类零件其材料分别为SUS316L无磁不锈钢和Al6061铝合金。加工时必须保证腔体内表面的光洁度、腔体两端口的尺寸,以及多道工序加工过程中的基准变换不会影响整体精度。为了满足这些要求,技术人员和工人师傅一起,先后做了四次试验,终于掌握了正确的加工方法,从而较好地解决了异面腔体零件加工的难题,为A、B类真空盒的顺利生产奠定了基础。

B类真空盒的焊接工艺是研制中遇到的困难最大,投入的人力最多,持续的时间最长的一场硬仗。该真空盒主体是用Al6061铝合金挤压成型的,其接口法兰采用无磁不锈钢SUS316L/Al5083—H321爆炸复合板材料,焊接难度极大,焊接精度要求极高。上下片及所有法兰焊接后真空盒平面度小于0.6mm,焊缝表面要求均匀、光洁,无夹渣、气孔及焊瘤,焊缝以外无烧熔斑点。如何解决焊接工艺便是研制中的重点和难点。从2004年12月份开始,技术人员就对铝合金焊接工艺进行研究并对钨极惰性气体保护电弧焊进行不断尝试和大量试验,最终获得成功。清洗程序一直是作为真空技术的一个单独课题来研究的。技术人员查阅了大量的国内外资料,经过反复实验,总结出一套不含有机溶剂和强酸碱的铝合金、不锈钢以及复合材料的环保清洁工艺,为满足超高真空的要求提供了保证。抽真空是完成真空盒研制的最后一道工序,也是检验真空盒是否合格的关键程序。真空调试组根据真空室极限真空度:静态真空≤5×10-10Torr的要求,制定超高真空制造操作规程。操作员按此规程精心操作,在真空调试中实时观察真空度及残余气体成分变化并做了记录。检测和真空调试结果证明机加工、焊接、清洗以及真空调试等各个环节完全符合设计要求。至此,BEPCIIA、B类真空盒研制获得成功。

68套A、B类真空盒研制成功,为北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPC)的顺利进行提供了保证,也为大幅度提高北京正负电子对撞机的整体性能作出了重要贡献。等离子体所研制中心是国内三家研制真空盒任务的单位中第一个完成任务的单位。
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