在当今煤炭、天然气等现有可直接开采使用资源的逐渐减少的情况下,研究利用太阳能、风能、地热能等、核能等新型资源的产业开始兴起。其中核能作为一种新型能源,其原料可以从海水中大量提取,资源丰富,可以大大减轻不可再生资源的消耗。因此核能作为一种新型能源,在以后得发展中起着不可或缺的作用。真空室是中国核聚变实验堆(简称CFETR)的主要部件之一,需要支撑起真空室的内部组件及其运转引起的机械负载,因此真空室对可靠性要求非常高。真空室窗口领圈是用于连接实验堆真空室内部和外部颈管的连接段,但它的结构比较复杂、所占空间和重量都比较大。因此在领圈与真空室窗口拼焊成一个整体后不易整体加工,并且需要与双曲面结构真空室主体贴合对接,所以窗口领圈的制造精度要求较高才能保证真空室和颈管连接的紧密性。因此为了保证窗口领圈的焊接加工质量,找寻了一种焊接变形微小的焊接方法—真空电子束焊接。因窗口领圈的制造精度要求较高,所以在查询文献资料后采用电子束焊接方式对窗口领圈实施拼焊。为了减小未来聚变堆真空室窗口领圈在拼焊时的焊接变形,利用固有应变法计算窗口领圈焊接时产生的变形。通过焊接软件模拟预测了窗口领圈焊接变形:设置自然状态下和工装夹具状态下焊接产生的变形,研究工装夹具对窗口领圈焊接变形的影响。本文主要内容为:窗口领圈通体由50mm厚的304L奥氏体不锈钢加工成型,因此对电子束焊机焊接50mm厚的304L奥氏体不锈钢进行多种试验,收集焊接过程中的各种参数,为后续的焊接工作提供参考。窗口领圈是复杂的曲面结构故无法采用常规的工装进行焊接前的装夹固定,因此本文设计一套专用焊接工装夹具进行焊接时的固定约束条件。首先通过对领圈进行拆分,分成6部分分开焊接,并通过SYSWELD软件对领圈进行无约束焊接模拟分析,得出变形结果。再使用Ansys分析模块,分析在真空焊接的工作条件下,设计的工装是否可以很好地对领圈起支撑定位作用,以确保工装的可靠性。最后再工装设计之后连同所需焊接的零件,用SYSWELD软件进行焊接过程的模拟分析,查看设计工装是否能有效地保证焊接变形。通过两次分析结果对比,论证设计工装的可行性。图[101]表[10]参[57]