CN113020859A - 一种燃料组件空间曲面结构下管座组装焊接夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃料组件空间曲面结构下管座组装焊接夹具，它包括下管座组装件点焊夹具和下管座部件组装点焊夹具。所述的下管座组装件点焊夹具包括基体、定位销、卡槽条形压板、支撑连接杆和拧紧螺母。本发明的有益效果在于：1)采用该夹具组装的下管座，便于组装操作，单人即可一次性完成组装焊接，提高装配效率。2)采用该夹具组装的下管座，解决了管座装配过程中倾斜、一端卡死的现象，提高了下管座组装精度。3)成功控制焊接变形，提高产品焊接质量及成品率。4)该夹具已成功运用于“华龙一号”燃料组件下管座制造工艺，其组装焊接的管座已进行辐照试验，产品质量稳定。

Description

一种燃料组件空间曲面结构下管座组装焊接夹具

技术领域

本发明属于核燃料组件技术领域，具体涉及一种燃料组件空间曲面结构下管座组装焊接夹具。

背景技术

“华龙一号”燃料组件下管座，采用创造性的空间曲面结构形式，空间曲面下管座为十字交叉网状性结构件，主要由下管座结构件、筋条、叶片、中心仪表管座和导向管座共106个零件组装焊接而成。下管座组装焊接分位两个工序步骤，即：下管座组装件及下管座部件的组装焊接。

下管座组装件由下管座结构件、筋条、叶片组装而成。下管座部件由下管座组装件、仪表管座、导向管座组成。

下管座生产组装过程中无定位夹具，全部靠手工定位，手工按压，装配焊接过程中需多人配合，且装配中易造成一端卡死，装配不到位等现象，且焊接过程中无工装夹具限位，不仅装配质量差，焊接变形无法控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料组件空间曲面结构下管座组装焊接夹具，它能够解决提高组装效率、提高装配质量、控制焊接变形等问题。

本发明的技术方案如下：一种燃料组件空间曲面结构下管座组装焊接夹具，它包括下管座组装件点焊夹具和下管座部件组装点焊夹具。

所述的下管座组装件点焊夹具包括基体、定位销、卡槽条形压板、支撑连接杆和拧紧螺母。

所述的基体上固定有6个支撑连接杆，每两个支撑连接杆构成一组并通过拧紧螺母连接有卡槽条形压板，基体上开有定位孔，定位孔内插有定位销。

所述的基体具有凸起的上端面能够限制筋条下端面，避免过压，导致筋条变形。

所述的卡槽条形压板为带卡槽的条形压板，在管座筋条长度方向均布三块，对每一根筋条精准限位压紧。

所述的下管座部件组装点焊夹具包括底座、顶板、定位销、连接杆、拧紧螺母和顶紧螺母。

所述的底座上通过连接杆连接有顶板，拧紧螺母(12将连接杆进行固定，顶板上固定有顶紧螺母，顶板下端固定有定位销。

本发明的有益效果在于：1)采用该夹具组装的下管座，便于组装操作，单人即可一次性完成组装焊接，提高装配效率。2)采用该夹具组装的下管座，解决了管座装配过程中倾斜、一端卡死的现象，提高了下管座组装精度。3)成功控制焊接变形，提高产品焊接质量及成品率。4)该夹具已成功运用于“华龙一号”燃料组件下管座制造工艺，其组装焊接的管座已进行辐照试验，产品质量稳定。

附图说明

图1为本发明所提供的一种燃料组件空间曲面结构下管座组装焊接夹具中的下管座组装件点焊夹具示意图；

图2为本发明所提供的一种燃料组件空间曲面结构下管座组装焊接夹具中的下管座组装件点焊夹具使用示意图；

图3为本发明所提供的一种燃料组件空间曲面结构下管座组装焊接夹具中的下管座部件组装点焊夹具示意图；

图4为本发明所提供的一种燃料组件空间曲面结构下管座组装焊接夹具中的下管座部件组装点焊夹具使用示意图。

图中，1基体，2定位销，3卡槽条形压板，4支撑连接杆，5拧紧螺母，6下管座组装件，7筋条连接处，8夹具底座，9夹具顶板，10定位销，11连接杆，12拧紧螺母，13顶紧螺母，14导向管座，15仪表管座，16导向管、仪表管连接处。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

零件的装配质量对后续焊接质量影响较大，所以，组装点焊过程中需设计相应夹具，以确保工件装配质量。

本发明内容如下：根据焊接工序，提供两组焊接夹具，完成管座组装焊接。分别是下管座组装件点焊夹具和下管座部件组装点焊夹具。

本发明提供的一种燃料组件空间曲面结构下管座组装焊接夹具包括下管座组装件点焊夹具和下管座部件组装点焊夹具，其中，下管座组装件点焊夹具用于下管座组装件6的组装固定点焊，如图1所示，它包括基体1、定位销2、卡槽条形压板3、支撑连接杆4和拧紧螺母5。

具体连接关系如下：基体1上固定有6个支撑连接杆4，每两个支撑连接杆4构成一组并通过拧紧螺母5连接有卡槽条形压板3，基体1上开有定位孔，定位孔内插有定位销2。其中，基体1主要用于夹具支撑，定位装配，电子束焊接时夹具定位在焊接设备上。基体1具有凸起的上端面能够限制筋条下端面，避免过压，导致筋条变形。定位销2利用下管座组装件6上两个对角S孔，设计定位销，用两个定位销，以更精准定位。为使装配焊接操作简易，又能保证其限位功能，定位销子和“S”孔装配间隙为0.10mm。卡槽条形压板3在管座筋条长度方向，均布三块带卡槽的条形压板，对每一根筋条精准限位压紧。

夹具采用刚性定位，以限制工件受热变形。夹具材料的选用软硬结合的耐蚀无磁金属材料钛合金，充分保证夹具耐用性、可靠性和抗电磁干扰偏转性。夹具可同时运用于手工TIG点焊和电子束焊接。

夹具利用两个对角位置的定位销固定限制组装件的水平面两个方向的位移；6根支撑连接杆、3块卡槽条形压板、6颗拧紧螺母配合，对下管座组装件轴向方向施压，以限制管座轴向位移；为避免轴向过压，用基板的上端面对筋条下端面进行限位支撑，确保了下管座组装件6之间的装配位置，从而严格控制焊接变形。

下管座部件组装点焊夹具主要用于导向管座14、仪表管座15与下管座组装件6间的装配，确保装配质量。如下图3所示，下管座部件组装点焊夹具包括底座8、顶板9、定位销10、连接杆11、拧紧螺母12、顶紧螺母13；其中，底座8上通过连接杆11连接有顶板9，拧紧螺母12将连接杆11进行固定，顶板9上固定有顶紧螺母13，顶板9下端固定有定位销10，它利用顶板9上定位销10对下管座组装件6位置进行固定，限制管座部件水平方向移动；4根连接杆11和拧紧螺母12配合确保限制管座部件轴向方向位移。顶板9上端面以避免装配后的导向管座14、仪表管座15翻转焊接时脱落；顶紧螺母13轴向顶紧限制导向管座、仪表管座轴向方向位移。

具体实施方式本发明的具体实施如下所述：

1)下管座组装件的组装焊接

将下管座结构件、筋条、叶片预组装成下管座组装件。

将组装好的下管座组装件，根据定位销2位置，对应放置在下管座组装件点焊夹具基体1中。

将三个卡槽条状压板3依分别对应放入连接杆4中，拧紧压紧螺钉5。

依次TIG固定对称点焊筋条与下管座结构件连接处7。

点焊完成后松开压紧螺钉，取下压板，取出下管座组装件。

2)下管座部件的组装焊接

将下管座组装件倒扣放入下管座部件组装夹具底座8中。

将导向管座14、仪表管座15装入下管座组装件对应的安装孔内，用工具轻敲导向管座、仪表管座使其与下管座组装件6贴紧。

将夹具顶板9按照定位销孔位置放入固定好，拧紧拧紧螺母12。

调整并顶紧螺钉13，确保导向管座14、仪表管座15与下管座组装件6之间的缝隙(如图4所示)。

将调整组装好的下管座部件连同夹具一起翻转过来，依次TIG固定对称点焊导向管座、仪表管座与下管座组装件的连接处16。

Claims (7)

1.一种燃料组件空间曲面结构下管座组装焊接夹具，其特征在于：它包括下管座组装件点焊夹具和下管座部件组装点焊夹具。

2.如权利要求1所述的一种燃料组件空间曲面结构下管座组装焊接夹具，其特征在于：所述的下管座组装件点焊夹具包括基体(1)、定位销(2)、卡槽条形压板(3)、支撑连接杆(4)和拧紧螺母(5)。

3.如权利要求2所述的一种燃料组件空间曲面结构下管座组装焊接夹具，其特征在于：所述的基体(1)上固定有6个支撑连接杆(4)，每两个支撑连接杆(4)构成一组并通过拧紧螺母(5)连接有卡槽条形压板(3)，基体(1)上开有定位孔，定位孔内插有定位销(2)。

4.如权利要求2所述的一种燃料组件空间曲面结构下管座组装焊接夹具，其特征在于：所述的基体(1)具有凸起的上端面能够限制筋条下端面，避免过压，导致筋条变形。

5.如权利要求3所述的一种燃料组件空间曲面结构下管座组装焊接夹具，其特征在于：所述的卡槽条形压板(3)为带卡槽的条形压板，在管座筋条长度方向均布三块，对每一根筋条精准限位压紧。

6.如权利要求1所述的一种燃料组件空间曲面结构下管座组装焊接夹具，其特征在于：所述的下管座部件组装点焊夹具包括底座(8)、顶板(9)、定位销(10)、连接杆(11)、拧紧螺母(12)和顶紧螺母(13)。

7.如权利要求6所述的一种燃料组件空间曲面结构下管座组装焊接夹具，其特征在于：所述的底座(8)上通过连接杆(11)连接有顶板(9)，拧紧螺母(12将连接杆(11)进行固定，顶板(9)上固定有顶紧螺母(13)，顶板(9)下端固定有定位销(10)。

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