通過(guò)真空擴(kuò)散焊接方法制造不同材料的小型管狀適配器領(lǐng)域，特別是獲得鋯鋼、鈦鋼、鋁鋼等小尺寸管狀適配器的方法，其中管狀毛坯的擴(kuò)散焊接是通過(guò)直徑小于14mm的螺紋進(jìn)行的。

螺紋適配器的擴(kuò)散焊接方法已知，當(dāng)螺紋坯料被擰緊，在真空中加熱到擴(kuò)散焊接的溫度，并通過(guò)擠壓到耐熱錐形心軸的內(nèi)套筒中，螺紋表面被擠壓到螺紋重疊的整個(gè)區(qū)域

借助錐形心軸對(duì)內(nèi)螺紋襯套進(jìn)行熱分布的方法對(duì)于內(nèi)徑大于 20-25 mm 的適配器非常有效，對(duì)于內(nèi)螺紋直徑小于 14 mm 的適配器，此方法不會(huì)產(chǎn)生積極的結(jié)果。這些尺寸的錐形心軸會(huì)變成一個(gè)非常薄的錐體，并且在擴(kuò)散焊接溫度下的壓制過(guò)程中，它會(huì)失去穩(wěn)定性并彎曲。

根據(jù)這種方法，螺紋在外管毛坯的內(nèi)表面上螺紋，將內(nèi)部毛坯作為實(shí)心圓柱體插入其中，并且在將組件加熱到擴(kuò)散焊接溫度后，使用特殊工具沿兩端壓縮沿軸向變形，以階梯式防熱塞的形式。由于軸向變形，內(nèi)鋼坯的直徑增加，其金屬填充外螺紋鋼坯的螺紋槽，之后鋼坯保持在擴(kuò)散焊接溫度，這是沿螺紋表面形成擴(kuò)散焊接接頭所需的時(shí)間。

適配器是由焊接鋼坯制成的，方法是在內(nèi)部鋼坯上鉆一個(gè)孔，然后從外部轉(zhuǎn)動(dòng)它，該適配器的外徑和末端的尺寸是用不同的管焊接所需的，實(shí)際上它們的直徑可能相差幾毫米。

由于這種方法，小型適配器由于螺紋具有高強(qiáng)度特性，在操作上是可靠的，但不具有真空密度，因?yàn)樵谳S向塑性變形過(guò)程中桿的金屬并不總是完全填充螺紋槽的尖銳“頂部”，因此在焊接后連續(xù)的螺旋微通道保留在螺紋擴(kuò)散連接中。

對(duì)于真空密封適配器，為了消除這一缺點(diǎn)，擴(kuò)散焊接試圖導(dǎo)致在擴(kuò)散螺紋接頭中以共晶形式形成液相，例如，在鋯與OX18H10T鋼的擴(kuò)散焊接中，其中熔點(diǎn)應(yīng)低于擴(kuò)散焊接溫度。液體共晶或焊料與螺紋槽頂部的微通道重疊，螺紋接頭變得真空密閉。然而，在不可修復(fù)的條件下運(yùn)行的關(guān)鍵產(chǎn)品中，例如在原子反應(yīng)堆的核心中，已知的焊料和許多共晶由于其低耐腐蝕性而無(wú)法在熱水和蒸汽中工作多年。

在擴(kuò)散焊鋯鋼OX18H10T的情況下，只允許厚度不超過(guò)5μm的固體擴(kuò)散層。要像在大型適配器中那樣放棄小直徑雙金屬適配器中的螺紋并用環(huán)形槽代替它，這在技術(shù)上是不可能的，因?yàn)榍懈盥菁y的外工件的內(nèi)徑只能為6-10 mm，并且長(zhǎng)度不小于75 mm，而該長(zhǎng)度不小于75 mm，無(wú)法使用刀具進(jìn)行穩(wěn)定的加工， 因?yàn)樽銐蜷L(zhǎng)的刀柄的直徑必須小于孔的直徑為3 mm。這種刀柄的剛度不足以承受孔深超過(guò)25-30 mm時(shí)的切削力，特別是在18-8型粘性不銹鋼上。

對(duì)于如此小直徑的螺紋加工，通常使用絲錐，對(duì)于其切削深度并不代表主要的技術(shù)困難。

我們是開(kāi)發(fā)一種通過(guò)擴(kuò)散螺紋焊接方法制造小直徑雙金屬適配器的方法，該方法將為擴(kuò)散焊接接頭提供真空密度，而不會(huì)在螺紋中形成液相。

在焊接擴(kuò)散連接中的擴(kuò)散螺紋焊接過(guò)程中，形成至少一個(gè)真空密封的環(huán)形屏障，這是由于在穿線之前對(duì)孔進(jìn)行特殊處理而獲得的，擠壓待焊接的表面并保持在擴(kuò)散焊接溫度下。

這一技術(shù)成果是通過(guò)這樣一個(gè)事實(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即在通過(guò)擴(kuò)散焊接法制造小直徑雙金屬適配器的方法中，其中螺紋在外管狀預(yù)制件的孔中螺紋，將內(nèi)坯插入孔中，將組件置于真空中并加熱到擴(kuò)散焊接溫度， 之后，桿通過(guò)沿兩端壓縮來(lái)塑性變形，使螺紋槽充滿桿的金屬，組件保持在擴(kuò)散溫度RCT以形成焊接接頭，然后焊接坯料冷卻并由適配器制成;- 在外管狀坯料的孔中，至少一個(gè)環(huán)形槽的直徑超過(guò)螺紋的外徑，其中填充有棒的金屬，擴(kuò)散將其焊接在整個(gè)孔的表面上;- 此外，環(huán)形槽的直徑是用不小于0.1mm的外螺紋直徑過(guò)量制成的。

- 此外，環(huán)形槽的寬度至少為兩個(gè)螺紋臺(tái)階;- 此外，環(huán)形切槽在距離成品適配器中擴(kuò)散焊縫的任何邊緣至少2 mm的距離處進(jìn)行。

雙金屬小直徑適配器的制造方法通過(guò)擴(kuò)散螺紋焊接方法提供了真空密封適配器，而不需要在共晶或焊料螺紋中強(qiáng)制存在，這使得這種適配器可以在核反應(yīng)堆核心的腐蝕性活性介質(zhì)以及各種化學(xué)設(shè)備工業(yè)中長(zhǎng)期運(yùn)行， 適用于腐蝕性環(huán)境。

通過(guò)這種方法得到的小尺寸適配器在軸向和徑向方向上具有高強(qiáng)度特性，并且在穿入一個(gè)或兩個(gè)環(huán)形凹槽之前在外套筒的內(nèi)表面上執(zhí)行，在擴(kuò)散焊接過(guò)程中，填充有內(nèi)芯的金屬并擴(kuò)散焊接到凹槽壁的金屬上， 所有這些共同為擴(kuò)散焊接接頭提供了在熱水和蒸汽中具有高耐腐蝕性，并且還保證了真空密封性。

為了排除焊接后將微通道留在螺紋連接中的可能性，凹槽的直徑略大于螺紋直徑，因此切割后，環(huán)形槽底部的絲錐沒(méi)有痕跡。圓周槽的寬度必須大于兩個(gè)螺紋節(jié)距的長(zhǎng)度，例如，螺紋螺距為0.75mm或1 mm，槽寬度必須至少為2 mm。

用刀具在環(huán)形槽的螺紋襯套中切削不會(huì)出現(xiàn)技術(shù)問(wèn)題，因?yàn)樵谶@種情況下，inciso的長(zhǎng)度不能超過(guò)25-30 mm。在這樣的離開(kāi)長(zhǎng)度下，即使是薄的（直徑為5-7 mm）的刀柄也能保持足夠高的剛性，這允許從適配器外工件的一端在孔中突出一個(gè)凹槽，并在必要時(shí)刺穿第二個(gè)凹槽，該凹槽已經(jīng)從相同長(zhǎng)度的刀柄的另一端刺穿。

該方法的一個(gè)實(shí)施例 為小型鋯鋼適配器OX18H10T制備了工件，該適配器用于焊接直徑為8 x 1 mm的鋯合金125小管，直徑為8 x 1 mm的OX18H10T鋼管。

外螺紋襯套形式的工件，內(nèi)螺紋M10 x 1 mm，制造長(zhǎng)度為82 mm。

螺紋中的兩個(gè)環(huán)形槽在距螺紋工件兩端30 mm的距離處形成2.5 mm寬。環(huán)形槽的直徑為10.2毫米。刀具刀柄的直徑為 5.2 mm，因此可以在 30 mm 的深度進(jìn)行環(huán)形凹槽，而不會(huì)使刀柄發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)。在組裝毛坯，擴(kuò)散焊接和隨后的加工之后，獲得了一個(gè)適配器。在成品適配器的焊接螺紋連接中，環(huán)形凹槽在螺紋焊接接頭的邊緣處與成品適配器中的螺紋焊接接頭邊緣相距2-3 mm。兩個(gè)環(huán)形槽填充了內(nèi)套管的金屬，與外螺紋套管的金屬擴(kuò)散焊接，確保了適配器的真空密度，而無(wú)需在焊接擴(kuò)散連接中形成液相，例如鋯鋼共晶。