CN113967775A - 核反应堆本体抗震比例模型定位键/槽加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于核反应堆本体抗震比例模型定位键/槽的加工方法，解决了现有技术实施中存在的定位键/槽位置精度偏差大、返修率高等技术问题。定位键零件加工成具有定位功能的半成品状态，定位槽零件直接加工成成品状态；将定位槽零件利用限位工装周向均布精确定位在中层筒体组件内壁要求位置，并完成定位槽零件与内壁的焊接；精确测量焊接后定位槽位置精度尺寸；依据定位槽位置精度尺寸测量数据，在内层筒体组件外壁周向加工定位键限位沉孔，在沉孔处安装定位键，并完成定位键零件与外壁的焊接；依据定位槽位置精度尺寸测量数据，加工内层筒体组件外壁周向分布的定位键宽度尺寸至标准要求值；完成内层筒体组件与中层筒体组件定位键／槽装配工作。
Description
技术领域
本发明是关于核反应堆本体抗震比例模型定位键/槽的一种加工工艺方法，更具体地说是适用于核反应堆本体抗震比例模型定位键/槽的加工技术方案及制备方法。该发明应用于核工业领域。
背景技术
核反应堆本体抗震比例模型是依据核反应堆本体结构原型按照一定比例进行缩小，利用力学振动试验台模拟地震进行核反应堆本体抗震试验而制作的实物模型，通过抗震比例模型来验证核反应堆本体设计的合理性、抗震能力及可靠性。模型设计主体结构为三层筒体组成的封闭容器。该定位键/槽是核反应堆本体抗震比例模型中内层筒体组件与中层筒体组件连接的关键零件，即内层筒体底部外壁周向布置四个定位键与中层筒体上的定位键槽相配合，实现内层筒体组件产品的周向限位，防止相互间蹿动，消除模型抗震试验隐患。其定位键/槽装配间隙设计要求不大于0.25mm，且内层筒体组件应能够顺利自由、无阻碍地装入中层筒体组件容器内，以达到模型抗震试验技术要求。
核反应堆本体抗震比例模型定位键/槽现采取的现有加工方法是：将定位键块、定位键槽块零件直接加工成成品状态；分别将定位键块、定位键槽块通过划线定位方式先行点装焊接到内层筒体部件、中层筒体部件相应部位；完成内层筒体、中层筒体其它部件装焊加工，形成内层筒体组件、中层筒体组件；吊装内层筒体组件，从上而下，将内层筒体组件周向四个定位键插入中层筒体组件相对应的四个定位键槽，完成内层筒体组件与中层筒体组件的定位装配。由于模型产品设计结构复杂，内层、外层筒体组件工艺路线长，加工工序多，生产制作操作空间所限，使得模型定位键/槽位置精度保证存在较大问题，现采用的工艺加工方法实施后，在保证模型产品定位键/槽设计装配间隙的条件下，内层筒体组件与中层筒体组件定位键/槽位置精度偏差较大，无法达到顺利自由、无阻碍装配要求，造成模型产品定位键/槽反复返修，无法同时满足设计装配间隙和无阻碍装配技术要求，大大降低了模型产品质量可靠性，同时，严重影响核反应堆本体工程进度。
发明内容
本发明为解决现有技术实施过程中存在的定位键/槽位置精度偏差大、返修率高以及质量可靠性低等技术问题，提供一种核反应堆本体抗震比例模型定位键/槽加工方法。
本发明采用如下技术方案来实现：一种核反应堆本体抗震比例模型定位键/槽加工方法，包括如下步骤：（1）加工定位键零件至半成品状态，定位键零件朝向内层筒体的一侧设有限位凸台；加工定位槽零件至成品状态，清除零件毛刺；
（2）将定位槽零件周向均布精确定位在中层筒体组件内壁要求位置；
（3）钨极氩弧焊方法焊接定位槽零件与中层筒体组件，清理焊缝；
（4）测量焊接后定位槽位置精度尺寸；
（5）以定位槽位置精度尺寸测量数据为基准，在内层筒体组件外壁周向加工定位键限位沉孔，限位沉孔数目与定位槽零件数量相同；
（6）在内层筒体组件外壁周向限位沉孔处通过限位凸台安装半成品的定位键，完成定位键与内层筒体组件焊接，清理焊缝；
（7）加工焊接后的内层筒体组件上的定位键宽度尺寸至设计标准要求，清理毛刺；
（8）平衡吊装内层筒体组件，从上而下，匀速将定位键插入定位槽中，完成内层筒体组件与中层筒体组件的装配至产品标准要求。
本发明通过工艺方法的优化，先将定位键部件加工为半成品，并且在其上加工限位凸台，在内筒外壁加工限位沉孔，有效提高了定位键的装配精度；将半成品的定位键焊接后再根据定位槽的测量精度对定位键进行最后的加工，定位键与定位槽的配合精度也得到了有效提高。
通过本发明技术方法的运用，可以提高内层筒体组件与中层筒体组件定位键/槽位置精度（装配间隙标准值要求≤0.25mm），定位键/槽可顺利自由、无阻碍装配，模型产品可靠性得到很大提高，质量稳定。
附图说明
图1定位键／槽装配示意图。
图2为图1中的C-C剖视图。
图3为图2中的Ⅰ放大示意图。
图4现有技术中定位键的主视图。
图5为图4的侧视图。
图6为图4的俯视图。
图7定位槽零件的结构示意图。
图8为图7的侧视图。
图9定位键与内层筒体组件装配结构图（主视图）。
图10定位键与内层筒体组件装配结构图（图9的K向视图）。
图11定位槽零件与中层筒体组件装配结构图（主视图）。
图12为图11的A-A剖视图。
图13改进后的定位键的主视结构示意图。
图14为图13的侧视图。
图15为图13的俯视图。
图16改进后的内层筒体组件结构示意图。
图17为图16B-B的剖视图。
图18为图16中的Ⅰ放大示意图。
图19为图17中的Ⅱ放大示意图。
具体实施方式
下面通过实例，结合附图说明，对本发明的具体实施方式作详细描述。
1. 加工定位键（图13-15）零件至半成品状态；加工定位槽（图7、8）零件至成品状态，清除零件毛刺。
2.将定位槽（四件）零件周向均布精确定位在中层筒体组件内壁要求位置（图11、12）。
3. 钨极氩弧焊方法焊接定位槽（四件）与中层筒体组件，清理焊缝。
4. 测量焊接后定位槽位置精度尺寸。
5. 以定位槽位置精度尺寸测量数据为基准，在内层筒体组件外壁周向加工定位键限位沉孔四处（图16-19）。
6. 在内层筒体组件外壁周向限位沉孔处安装定位键（图9、10），完成定位键与内层筒体组件焊接，清理焊缝。
7. 加工焊接后的内层筒体组件上的定位键宽度尺寸至设计标准要求，清理毛刺。
8. 平衡吊装内层筒体组件，从上而下，匀速将定位键插入定位槽中，完成内层筒体组件与中层筒体组件的装配至产品标准要求。
上述实施例完成的内层筒体组件与中层筒体组件定位键/槽位置精度高，定位准确，定位键/槽装配间隙值0.15mm。采用上述方法提高了模型产品内层筒体组件与中层筒体组件定位键/槽配合精度（装配间隙标准值要求≤0.25mm），定位键/槽可顺利自由、无阻碍装配，模型产品可靠性大大提高，质量稳定。
所述定位键零件、定位槽零件和限位沉孔数目均为四个。
定位键朝向内层筒体组件外壁的一面呈与内层筒体组件外壁相贴合的弧面结构，如图6所示，弧面半径为417.5mm。
如图9所示，定位键靠近内层筒体组件底部；如图11所示，定位槽零件靠近中层筒体组件底部。
如图19所示，限位沉孔的深度为1.5-1.7mm，如图13所示，限位凸台的厚度为1.6-2.4mm。
如图18、19所示，限位沉孔的宽度和高度分别为27.1-27.3mm及25.1-25.2mm；如图13、15所示（图中右侧突出部分），限位凸台的宽度和高度分别为27.4-27.5mm及25±0.2mm（限位凸台和限位沉孔在宽度方向是过渡配合）。
如图13、14、15所示，定位键的宽度和高度分别为31.5±0.2mm和 29±0.2mm，定位键去掉限位凸台后厚度为22±0.2mm；定位键朝向定位槽的一端面四边呈45度倒角结构；如图7、8所示，定位槽的长度和高度分别为28.0-28.1mm和 30±0.2mm，定位槽的深度为15±0.2mm。
Claims (7)
1.一种核反应堆本体抗震比例模型定位键/槽加工方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）加工定位键零件至半成品状态，定位键零件朝向内层筒体的一侧设有限位凸台；加工定位槽零件至成品状态，清除零件毛刺；
（2）将定位槽零件周向均布精确定位在中层筒体组件内壁要求位置；
（3）钨极氩弧焊方法焊接定位槽零件与中层筒体组件，清理焊缝；
（4）测量焊接后定位槽位置精度尺寸；
（5）以定位槽位置精度尺寸测量数据为基准，在内层筒体组件外壁周向加工定位键限位沉孔，限位沉孔数目与定位槽零件数量相同；
（6）在内层筒体组件外壁周向限位沉孔处通过限位凸台安装半成品的定位键，完成定位键与内层筒体组件焊接，清理焊缝；
（7）加工焊接后的内层筒体组件上的定位键宽度尺寸至设计标准要求，清理毛刺；
（8）平衡吊装内层筒体组件，从上而下，匀速将定位键插入定位槽中，完成内层筒体组件与中层筒体组件的装配至产品标准要求。
2.如权利要求1所述的核反应堆本体抗震比例模型定位键/槽加工方法，其特征在于，所述定位键零件、定位槽零件和限位沉孔数目均为四个。
3.如权利要求1所述的核反应堆本体抗震比例模型定位键/槽加工方法，其特征在于，定位键朝向内层筒体组件外壁的一面呈与内层筒体组件外壁相贴合的弧面结构。
4.如权利要求1所述的核反应堆本体抗震比例模型定位键/槽加工方法，其特征在于，限位沉孔的深度为1.5-1.7mm，限位凸台的厚度为1.6-2.4mm。
5.如权利要求3所述的核反应堆本体抗震比例模型定位键/槽加工方法，其特征在于，限位沉孔的宽度和高度分别为27.1-27.3mm及25.1-25.2mm；限位凸台的宽度和高度分别为27.4-27.5mm及25±0.2mm。
6.如权利要求1所述的核反应堆本体抗震比例模型定位键/槽加工方法，其特征在于，定位键的宽度和高度分别为31.5±0.2mm和 29±0.2mm，定位槽的长度和高度分别为28.0-28.1mm和 30±0.2mm。
7.如权利要求1所述的核反应堆本体抗震比例模型定位键/槽加工方法，其特征在于，定位键去掉限位凸台后厚度为22±0.2mm，定位槽的深度为15±0.2mm。
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