CN106735754A - 一种环形燃料元件的焊接方法及焊接装置 - Google Patents

一种环形燃料元件的焊接方法及焊接装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106735754A
CN106735754A CN201611144630.1A CN201611144630A CN106735754A CN 106735754 A CN106735754 A CN 106735754A CN 201611144630 A CN201611144630 A CN 201611144630A CN 106735754 A CN106735754 A CN 106735754A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding gun
container
fuel element
welding
annular fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611144630.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106735754B (zh
Inventor
魏东波
鲁杭杭
王兆松
姬鹏波
张洲峰
张武桐
赵瑞瑞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China North Nuclear Fuel Co Ltd
Original Assignee
China North Nuclear Fuel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China North Nuclear Fuel Co Ltd filed Critical China North Nuclear Fuel Co Ltd
Priority to CN201611144630.1A priority Critical patent/CN106735754B/zh
Publication of CN106735754A publication Critical patent/CN106735754A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106735754B publication Critical patent/CN106735754B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/32—Accessories

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

本发明提供环形燃料元件的焊接方法及焊接装置。其中将环形燃料元件从容器一侧送入容器内部，焊枪从对应的容器另一侧送入容器内部；通过焊枪定位卡具固定焊抢，焊枪定位卡具在设置在容器上的焊枪限位套限定的范围内实现水平移动，实现焊枪对准焊缝；启动使环形燃料元件旋转的电机，实现环形燃料元件旋转，通过容器带有的观察窗口确认焊枪是否对准焊缝；向容器内通入保护气氩气，焊枪保护气也为氩气，实施上端塞与内包壳管焊接。本发明的端塞与内包壳管端面环焊缝的外观、焊缝熔深、耐腐蚀性、抗拉强度、内部缺陷和密封性均能满足环形燃料元件焊接技术要求。

Description

一种环形燃料元件的焊接方法及焊接装置
技术领域
本发明涉及核燃料元件制造技术领域，具体涉及一种环形燃料元件的焊接方法及焊接装置。
背景技术
目前，国内所有的燃料元件的端塞与包壳管焊接均为端塞柱面环焊缝。而环形燃料元件的组装包括上端塞、下端塞、内包壳管、外包壳管，环形燃料元件的结构见附图1。环形燃料元件中端塞与内包壳管焊接属端塞端面环焊缝。国外将环形燃料元件的焊接工艺确定为环形燃料元件制造的关键工艺，一直处于技术保密状态，未见相关报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种满足环形燃料元件焊接技术要求的环形燃料元件的焊接方法及焊接装置。
实现本发明目的的技术方案：一种环形燃料元件的焊接装置，其包括一个中空的容器，环形燃料元件从容器一侧进入容器内部，焊枪从对应的容器另一侧进入容器内部；在焊枪进入容器的这侧容器壁上设有固定焊抢的焊枪定位卡具，以及实现定位的焊枪限位套；所述的容器上设有观察窗口，从而通过观察窗口观察焊枪的焊接过程。
如上所述的一种环形燃料元件的焊接装置，其所述的容器和焊枪定位卡具材料为不锈钢，焊枪限位套材料为尼龙。
如上所述的一种环形燃料元件的焊接装置，其所述的焊枪限位套内孔采用椭圆式设计，实现焊枪定位卡具水平移动，保证焊枪对准焊缝。
本发明所述的一种环形燃料元件的焊接方法，所述的环形燃料元件包括上、下端塞，内包壳管和外包壳管，放置在内包壳管和外包壳管形成的环形空间内的环形芯块，其所述的上、下端塞与内包壳管的焊接步骤如下：
a)将环形燃料元件从容器一侧送入容器内部，焊枪从对应的容器另一侧送入容器内部；通过焊枪定位卡具固定焊抢，焊枪定位卡具在设置在容器上的焊枪限位套限定的范围内实现水平移动，实现焊枪对准焊缝；
b)启动使环形燃料元件旋转的电机，实现环形燃料元件旋转，通过容器带有的观察窗口确认焊枪是否对准焊缝；
c)向容器内通入保护气氩气，焊枪保护气也为氩气，实施上端塞与内包壳管焊接，焊接工艺参数如表1所示；
表1焊接工艺参数
d)焊接完成后冷却120s以上，将环形燃料元件从容器中取出；
e)重复上述步骤a)至d)，实施焊接环形燃料元件另一端的下端塞与内包壳管焊接。
如上所述的一种环形燃料元件的焊接方法，其在步骤a)之前，将容器内部用酒精清洗干净。
如上所述的一种环形燃料元件的焊接方法，其所述的步骤b)环形燃料元件旋转为顺时针(或逆时针)旋转。
如上所述的一种环形燃料元件的焊接方法，该方法焊枪固定的方式进行焊接，焊枪固定于焊缝3点位或9点位，焊接方式为卧式。
如上所述的一种环形燃料元件的焊接方法，其所述的上、下端塞与内包壳管配合采用过渡配合。
本发明的效果在于：
本发明所述的环形燃料元件的焊接方法及焊接装置，其实现环形燃料元件的端塞与内外包壳管的焊接，为环形燃料元件的研制和生产提供技术基础。
本发明的端塞与内包壳管端面环焊缝的外观、焊缝熔深、耐腐蚀性、抗拉强度、内部缺陷和密封性均能满足环形燃料元件焊接技术要求。
本发明焊接装置满足端塞与内包壳管焊接要求，解决了端面环焊缝焊接难题。
附图说明
图1为环形燃料元件的结构示意图；
图2为本发明所述的一种环形燃料元件的焊接装置结构示意图。
图中：1.端塞；2.内包壳管；3.外包壳管；4.环形芯块；5.端塞与内包壳环焊缝；6.容器；7.环形燃料元件；8.观察窗口；9.焊枪定位卡具；10.焊枪限位套；11.焊枪。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明所述的一种环形燃料元件的焊接方法及焊接装置作进一步描述。
实施例1
如图1至图2所示，本发明所述的一种环形燃料元件的焊接装置，其包括一个中空的容器6，环形燃料元件7从容器6一侧进入容器6内部，焊枪11从对应的容器6另一侧进入容器6内部；
在焊枪11进入容器6的这侧容器壁上设有固定焊抢的焊枪定位卡具9，以及实现定位的焊枪限位套10；
所述的容器6上设有观察窗口8，从而通过观察窗口8观察焊枪11的焊接过程。
所述的容器6和焊枪定位卡具9材料为不锈钢，焊枪限位套10材料为尼龙。
所述的焊枪限位套10内孔采用椭圆式设计，实现焊枪定位卡具9水平移动，保证焊枪11对准焊缝。
实施例2
如图1所示，环形燃料元件7包括上、下端塞1，内包壳管2和外包壳管3，放置在内包壳管2和外包壳管3形成的环形空间内的环形芯块4；所述的上、下端塞1与内包壳管2配合采用过渡配合。
如图2所示，本发明所述的一种环形燃料元件的焊接方法，其主要是上、下端塞1与内包壳管2的焊接方法，为焊枪11固定的方式进行焊接，焊枪11固定于焊缝3点位或9点位，焊接方式为卧式；
具体步骤如下：
a)将环形燃料元件7从容器6一侧送入容器6内部，焊枪11从对应的容器6另一侧送入容器6内部；通过焊枪定位卡具9固定焊抢11，焊枪定位卡具9在设置在容器6上的焊枪限位套10限定的范围内实现水平移动，实现焊枪11对准焊缝；
b)启动使环形燃料元件7旋转的电机，实现环形燃料元件7顺时针或逆时针旋转，通过容器6带有的观察窗口8确认焊枪11是否对准焊缝；
c)向容器6内通入保护气氩气纯度为99.999％，焊枪11保护气也为氩气纯度为99.999％，实施上端塞1与内包壳管2焊接，焊接工艺参数如表2所示；
表2实施例2焊接工艺参数
d)焊接完成后冷却120s以上，将环形燃料元件7从容器6中取出；
e)重复上述步骤a)至d)，实施焊接环形燃料元件7另一端的下端塞与内包壳管2焊接。
在步骤a)之前，将容器6内部用酒精清洗干净。
通过上述方法可实现环形燃料元件端塞与内包壳管的焊接，制备出的环形燃料元件满足焊接技术条件要求。
实施例3
如图2所示，本发明所述的一种环形燃料元件的焊接方法，其主要是上、下端塞1与内包壳管2的焊接方法，为焊枪11固定的方式进行焊接，焊枪11固定于焊缝3点位或9点位，焊接方式为卧式；
具体步骤如下：
a)将环形燃料元件7从容器6一侧送入容器6内部，焊枪11从对应的容器6另一侧送入容器6内部；通过焊枪定位卡具9固定焊抢11，焊枪定位卡具9在设置在容器6上的焊枪限位套10限定的范围内实现水平移动，实现焊枪11对准焊缝；
b)启动使环形燃料元件7旋转的电机，实现环形燃料元件7顺时针或逆时针旋转，通过容器6带有的观察窗口8确认焊枪11是否对准焊缝；
c)向容器6内通入保护气氩气纯度为99.9％，焊枪11保护气也为氩气纯度为99.9％，实施上端塞1与内包壳管2焊接，焊接工艺参数如表3所示；
表3实施例3焊接工艺参数
d)焊接完成后冷却120s以上，将环形燃料元件7从容器6中取出；
e)重复上述步骤a)至d)，实施焊接环形燃料元件7另一端的下端塞与内包壳管2焊接。
实施例4
如图1所示，环形燃料元件7包括上、下端塞1，内包壳管2和外包壳管3，放置在内包壳管2和外包壳管3形成的环形空间内的环形芯块4；所述的上、下端塞1与内包壳管2配合采用过渡配合。
如图2所示，本发明所述的一种环形燃料元件的焊接方法，其主要是上、下端塞1与内包壳管2的焊接方法，为焊枪11固定的方式进行焊接，焊枪11固定于焊缝3点位或9点位，焊接方式为卧式；
具体步骤如下：
a)将环形燃料元件7从容器6一侧送入容器6内部，焊枪11从对应的容器6另一侧送入容器6内部；通过焊枪定位卡具9固定焊抢11，焊枪定位卡具9在设置在容器6上的焊枪限位套10限定的范围内实现水平移动，实现焊枪11对准焊缝；
b)启动使环形燃料元件7旋转的电机，实现环形燃料元件7顺时针或逆时针旋转，通过容器6带有的观察窗口8确认焊枪11是否对准焊缝；
c)向容器6内通入保护气氩气纯度为99.999％，焊枪11保护气也为氩气纯度为99.999％，实施上端塞1与内包壳管2焊接，焊接工艺参数如表4所示；
表4实施例4焊接工艺参数
d)焊接完成后冷却120s以上，将环形燃料元件7从容器6中取出；
e)重复上述步骤a)至d)，实施焊接环形燃料元件7另一端的下端塞与内包壳管2焊接。

Claims (8)

1.一种环形燃料元件的焊接装置，其特征在于：该装置包括一个中空的容器(6)，环形燃料元件(7)从容器(6)一侧进入容器(6)内部，焊枪(11)从对应的容器(6)另一侧进入容器(6)内部；
在焊枪(11)进入容器(6)的这侧容器壁上设有固定焊抢的焊枪定位卡具(9)，以及实现定位的焊枪限位套(10)；
所述的容器(6)上设有观察窗口(8)，从而通过观察窗口(8)观察焊枪(11)的焊接过程。
2.根据权利要求1所述的一种环形燃料元件的焊接装置，其特征在于：所述的容器(6)和焊枪定位卡具(9)材料为不锈钢，焊枪限位套(10)材料为尼龙。
3.根据权利要求1所述的一种环形燃料元件的焊接装置，其特征在于：所述的焊枪限位套(10)内孔采用椭圆式设计，实现焊枪定位卡具(9)水平移动，保证焊枪(11)对准焊缝。
4.一种环形燃料元件的焊接方法，所述的环形燃料元件(7)包括上、下端塞(1)，内包壳管(2)和外包壳管(3)，放置在内包壳管(2)和外包壳管(3)形成的环形空间内的环形芯块(4)，其特征在于：所述的上、下端塞(1)与内包壳管(2)的焊接步骤如下：
a)将环形燃料元件(7)从容器(6)一侧送入容器(6)内部，焊枪(11)从对应的容器(6)另一侧送入容器(6)内部；通过焊枪定位卡具(9)固定焊抢(11)，焊枪定位卡具(9)在设置在容器(6)上的焊枪限位套(10)限定的范围内实现水平移动，实现焊枪(11)对准焊缝；
b)启动使环形燃料元件(7)旋转的电机，实现环形燃料元件(7)旋转，通过容器(6)带有的观察窗口(8)确认焊枪(11)是否对准焊缝；
c)向容器(6)内通入保护气氩气，焊枪(11)保护气也为氩气，实施上端塞(1)与内包壳管(2)焊接，焊接工艺参数如表1所示；
表1焊接工艺参数
d)焊接完成后冷却120s以上，将环形燃料元件(7)从容器(6)中取出；
e)重复上述步骤a)至d)，实施焊接环形燃料元件(7)另一端的下端塞与内包壳管(2)焊接。
5.根据权利要求4所述的一种环形燃料元件的焊接方法，其特征在于：在步骤a)之前，将容器(6)内部用酒精清洗干净。
6.根据权利要求4所述的一种环形燃料元件的焊接方法，其特征在于：所述的步骤b)环形燃料元件(7)旋转为顺时针(或逆时针)旋转。
7.根据权利要求4所述的一种环形燃料元件的焊接方法，其特征在于：该方法焊枪(11)固定的方式进行焊接，焊枪(11)固定于焊缝3点位或9点位，焊接方式为卧式。
8.根据权利要求4所述的一种环形燃料元件的焊接方法，其特征在于：所述的上、下端塞(1)与内包壳管(2)配合采用过渡配合。
CN201611144630.1A 2016-12-13 2016-12-13 一种环形燃料元件的焊接方法 Active CN106735754B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611144630.1A CN106735754B (zh) 2016-12-13 2016-12-13 一种环形燃料元件的焊接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611144630.1A CN106735754B (zh) 2016-12-13 2016-12-13 一种环形燃料元件的焊接方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106735754A true CN106735754A (zh) 2017-05-31
CN106735754B CN106735754B (zh) 2019-09-17

Family

ID=58880706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611144630.1A Active CN106735754B (zh) 2016-12-13 2016-12-13 一种环形燃料元件的焊接方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106735754B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107900504A (zh) * 2017-12-14 2018-04-13 中核建中核燃料元件有限公司 燃料棒压力电阻焊夹头
CN109570690A (zh) * 2018-12-19 2019-04-05 中国原子能科学研究院 一种放射源包壳开孔焊接方法及放射源包壳开孔结构
CN109935356A (zh) * 2017-12-19 2019-06-25 中国原子能科学研究院 一种用于燃料棒内包壳与端塞焊接的焊接结构
CN113619140A (zh) * 2021-07-26 2021-11-09 东风延锋汽车饰件系统有限公司 振动摩擦焊接免破拆深度检测结构
CN114083089A (zh) * 2021-12-01 2022-02-25 中国核电工程有限公司 一种燃料棒端塞焊接装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07270588A (ja) * 1994-03-28 1995-10-20 Nuclear Fuel Ind Ltd 燃料棒端栓の封詰方法
JP2001033582A (ja) * 1999-07-26 2001-02-09 Japan Nuclear Fuel Co Ltd<Jnf> 原子燃料棒溶接装置
JP2001264484A (ja) * 2000-03-17 2001-09-26 Japan Nuclear Fuel Co Ltd<Jnf> 核燃料棒溶接装置
CN1376300A (zh) * 1999-09-22 2002-10-23 弗兰克巴尔日燃料制造公司 用于将密封闭合插塞焊接至核反应堆中燃料棒上的方法
CN104511673A (zh) * 2013-09-27 2015-04-15 中核北方核燃料元件有限公司 一种核燃料元件包壳管点钎焊一体化装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07270588A (ja) * 1994-03-28 1995-10-20 Nuclear Fuel Ind Ltd 燃料棒端栓の封詰方法
JP2001033582A (ja) * 1999-07-26 2001-02-09 Japan Nuclear Fuel Co Ltd<Jnf> 原子燃料棒溶接装置
CN1376300A (zh) * 1999-09-22 2002-10-23 弗兰克巴尔日燃料制造公司 用于将密封闭合插塞焊接至核反应堆中燃料棒上的方法
JP2001264484A (ja) * 2000-03-17 2001-09-26 Japan Nuclear Fuel Co Ltd<Jnf> 核燃料棒溶接装置
CN104511673A (zh) * 2013-09-27 2015-04-15 中核北方核燃料元件有限公司 一种核燃料元件包壳管点钎焊一体化装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘长城等: "环形燃料元件双包壳焊接工艺可行性研究", 《 中国核科学技术进展报告（第三卷）——中国核学会2013年学术年会论文集第4册》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107900504A (zh) * 2017-12-14 2018-04-13 中核建中核燃料元件有限公司 燃料棒压力电阻焊夹头
CN109935356A (zh) * 2017-12-19 2019-06-25 中国原子能科学研究院 一种用于燃料棒内包壳与端塞焊接的焊接结构
CN109570690A (zh) * 2018-12-19 2019-04-05 中国原子能科学研究院 一种放射源包壳开孔焊接方法及放射源包壳开孔结构
CN113619140A (zh) * 2021-07-26 2021-11-09 东风延锋汽车饰件系统有限公司 振动摩擦焊接免破拆深度检测结构
CN114083089A (zh) * 2021-12-01 2022-02-25 中国核电工程有限公司 一种燃料棒端塞焊接装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN106735754B (zh) 2019-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106735754A (zh) 一种环形燃料元件的焊接方法及焊接装置
CN102699504A (zh) 一种压缩机储液器的无焊料制作方法
CN113389660A (zh) 发动机天然气供给双壁波纹管
CN104154412A (zh) 一种消防用七氟丙烷钢瓶及其制造方法
CN102380690A (zh) 插入式大斜管与筒体接头的焊接变形控制方法
CN203725998U (zh) 焊接构件与阀体
CN201502831U (zh) 减震管
CN202648274U (zh) 一种压缩机储液器
CN104864642A (zh) 一种储液器及其制造方法
CN205254380U (zh) 一种用于厚壁压力容器焊前预热的组合装置
CN201922215U (zh) 一种管件焊接夹具
CN201392060Y (zh) 一种压缩机储液器
CN204449678U (zh) 一种管板插接焊接接头
CN207057954U (zh) 一种汽车排气管波纹管的焊接工装
CN206814809U (zh) 转炉氧枪口双密封装置
CN101520246A (zh) 用于太阳热水器夹套内胆的加工工艺
CN203992788U (zh) 换热器筒体焊接工装
CN211902963U (zh) 一种自测温螺旋式点火腔室
CN206898561U (zh) 一种子母氩弧焊枪
CN103962684B (zh) 一种液压硬管总成自动焊接方法
CN208291974U (zh) 一种石油气储罐
CN111451613A (zh) 一种金属软管接头保护焊装置
CN201599502U (zh) 一种蒸发器铝管接头焊接结构
CN102886613A (zh) 气化炉炉盖上接管的焊接方法
CN101733526A (zh) 门框与塔节焊接位置手动埋弧焊接工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant