CN220178375U - 充氦燃料棒tig焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本公开属于核电技术领域，具体涉及一种充氦燃料棒TIG焊接装置。本公开的充氦燃料棒TIG焊接装置使用常流保护气体对焊室进行增压，保护气体与燃料棒内所充气体保持一致。避免了杂质气体的进入，从而保证了燃料棒内所充气体的纯度。使用该装置及工艺进行焊接生产作业，可避免气胀、气孔的产生，同时优化焊缝的氧化及过烧情况，减少了处理不合格品所用的时间，从而提高生产效率，达到了装置研制的目标。
Description
技术领域
本发明属于核电技术领域，具体涉及一种充氦燃料棒TIG焊接装置。
背景技术
燃料棒充氦后需要进行上端塞的压制及环焊缝焊接操作，焊接过程中，当包壳管内气体压力大于焊接环境时，气体极易溢出，为防止焊接过程中氦气泄漏造成的气胀、气孔及焊缝成型不良等缺陷，相关技术主要分为以下集中方式：
1）压力电阻焊接，采用压力电阻焊接的方式，瞬间将环焊缝焊合，焊接过程中金属软化轻微，焊接过程较快，氦气无溢出倾向，该方法对设备要求严格，目前主要应用于锆合金包壳管与端塞的焊接。
2）堵孔焊接，该方法在上端塞端面开通孔，环焊缝焊接过程中，包壳管内部不充氦气，环焊完成后，在高压焊室内进行抽真空-充氦-堵孔焊接操作，该方法目前较为成熟。
3）针对采用熔化焊方式进行生产，且无堵孔结构的产品，前期技术主要为设计一种密封焊室，焊接前向焊室内充氦气作为保护及增压气。该方法可有效消除气胀及气孔缺陷，但由于焊接过程中，喷嘴无保护气体流动，即导致电弧不稳定，焊缝成型不良，同时焊缝冷却效果欠佳，易过烧。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，提供了一种充氦燃料棒TIG焊接装置。
根据本公开实施例的一方面，提供一种充氦燃料棒TIG焊接装置，所述充氦燃料棒TIG焊接装置包括：充气密封圈、焊室、定位杆、喷嘴、排气阀、压力传感器；
所述焊室为中空结构，所述焊室一侧开设入口，所述充气密封圈固定连接在所述入口内壁，待焊接的燃料棒穿过所述充气密封圈，所述充气密封圈在充气的状态下用于密封所述燃料棒与所述入口之间的间隙；
所述焊室的另一侧正对所述入口的位置开设通孔，所述定位杆穿过所述通孔，并固定连接在所述通孔中，所述定位杆位于所述焊室内的端部开设定位盲孔，所述燃料棒位于焊室内的端塞部插入并固定在所述定位盲孔中；
所述焊室顶部开设所述喷嘴，保护气体能够从所述喷嘴流入所述焊室；
所述焊室下端开设所述排气阀，所述排气阀流量可控，用于定量排出所述焊室内的气体；
所述焊室内还设置压力传感器，用于实时采集所述焊室内的气压。
在一种可能的实现方式中，所述定位杆螺纹连接在所述通孔中。
在一种可能的实现方式中，所述定位杆与所述通孔之间的缝隙通过定位密封圈进行密封。
在一种可能的实现方式中，所述喷嘴上端位于所述焊室外侧，所述喷嘴下端插入所述焊室内。
在一种可能的实现方式中，所述喷嘴的内径由上至下逐渐变小。
在一种可能的实现方式中，所述充氦燃料棒TIG焊接装置还包括显示装置，所述显示装置与所述压力传感器连接，用于实时显示所述压力传感器采集的压力数据。
本公开的有益效果在于：本公开的充氦燃料棒TIG焊接装置使用常流保护气体对焊室进行增压，保护气体与燃料棒内所充气体保持一致。避免了杂质气体的进入，从而保证了燃料棒内所充气体的纯度。使用该装置及工艺进行焊接生产作业，可避免气胀、气孔的产生，同时优化焊缝的氧化及过烧情况，减少了处理不合格品所用的时间，从而提高生产效率，达到了装置研制的目标。
附图说明
图1是根据一示例性实施例示出的一种充氦燃料棒TIG焊接装置的示意图。
图中：
1、燃料棒；2、密封圈；3、焊室；4、定位杆；5、喷嘴；6、排气阀；
7、压力传感器。
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。
图1是根据一示例性实施例示出的一种充氦燃料棒TIG焊接装置的示意图。充氦燃料棒TIG焊接装置，所述充氦燃料棒TIG焊接装置包括：充气密封圈2、焊室3、定位杆4、喷嘴5、排气阀6、压力传感器7；
所述焊室3为中空结构，所述焊室3一侧开设入口，所述充气密封圈2固定连接在所述入口内壁，待焊接的燃料棒1穿过所述充气密封圈2，所述充气密封圈2在充气的状态下用于密封所述燃料棒1与所述入口之间的间隙；
所述焊室3的另一侧正对所述入口的位置开设通孔，所述定位杆4穿过所述通孔，并固定连接在所述通孔中，所述定位杆4位于所述焊室3内的端部开设定位盲孔，所述燃料棒1位于焊室3内的端塞部插入并固定在所述定位盲孔中；
所述焊室3顶部开设所述喷嘴5，保护气体能够从所述喷嘴5流入所述焊室3；
所述焊室3下端开设所述排气阀6，排气阀6的排气量可控，这样可以通过控制排气阀6定量排出所述焊室3内的气体；
所述焊室3内还设置压力传感器7，用于实时采集所述焊室3内的气压。压力传感器可以用于辅助排气阀流量的调节，在压力传感器采集的压力数据指示焊室的气压不符合预设阈值时，通过控制排气阀持续排气，直至压力传感器采集的压力数据指示焊室的气压符合预设阈值。
在一种可能的实现方式中，所述定位杆螺纹连接在所述通孔中。
在一种可能的实现方式中，所述定位杆与所述通孔之间的缝隙通过定位密封圈进行密封。
在一种可能的实现方式中，所述喷嘴上端位于所述焊室外侧，所述喷嘴下端插入所述焊室内。
在一种可能的实现方式中，所述喷嘴的内径由上至下逐渐变小。
在一种可能的实现方式中，所述充氦燃料棒TIG焊接装置还包括显示装置，所述显示装置与所述压力传感器连接，用于实时显示所述压力传感器采集的压力数据。
在一种应用示例中，可以控制送料机构将燃料棒通过密封圈进入焊室，当燃料棒端塞到达定位杆时，送料机构停止送料，此时可以控制充气密封圈充气，实现对焊室与燃料棒之间缝隙的密封。
接着，可以控制气源经喷嘴向焊室输入保护气体，根据压力传感器实时采集到的气压数据，调节可控排气阀的开合量，可以在流量不变的前提下，调节排气速度，从而调节焊室的内部保护气体压力，实现焊室内的压力稳定。
本公开的充氦燃料棒TIG焊接装置可以使用常流保护气体对焊室进行增压，保护气体与燃料棒内所充气体保持一致。避免了杂质气体的进入，从而保证了燃料棒内所充气体的纯度。使用该装置及工艺进行焊接生产作业，可避免气胀、气孔的产生，同时优化焊缝的氧化及过烧情况，减少了处理不合格品所用的时间，从而提高生产效率，达到了装置研制的目标。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (6)
1.一种充氦燃料棒TIG焊接装置，其特征在于，所述充氦燃料棒TIG焊接装置包括：充气密封圈、焊室、定位杆、喷嘴、排气阀、压力传感器；
所述焊室为中空结构，所述焊室一侧开设入口，用于放入或抽出燃料棒，所述充气密封圈固定连接在所述入口内壁，待焊接的燃料棒穿过所述充气密封圈，所述充气密封圈用于在充气的状态下密封所述燃料棒与所述入口之间的间隙；
所述焊室的另一侧正对所述入口的位置开设通孔，所述定位杆穿过所述通孔，并固定连接在所述通孔中，所述定位杆位于所述焊室内的端部开设定位盲孔，所述燃料棒位于焊室内的端塞部插入并固定在所述定位盲孔中；
所述焊室顶部开设所述喷嘴，保护气体能够从所述喷嘴流入所述焊室；
所述焊室下端开设所述排气阀，所述排气阀流量可控，用于定量排出所述焊室内的气体；
所述焊室内还设置压力传感器，用于实时采集所述焊室内的气压。
2.根据权利要求1所述充氦燃料棒TIG焊接装置，其特征在于，所述定位杆螺纹连接在所述通孔中。
3.根据权利要求1所述充氦燃料棒TIG焊接装置，其特征在于，所述定位杆与所述通孔之间的缝隙通过定位密封圈进行密封。
4.根据权利要求1所述充氦燃料棒TIG焊接装置，其特征在于，所述喷嘴上端位于所述焊室外侧，所述喷嘴下端插入所述焊室内。
5.根据权利要求1所述充氦燃料棒TIG焊接装置，其特征在于，所述喷嘴的内径由上至下逐渐变小。
6.根据权利要求1所述充氦燃料棒TIG焊接装置，其特征在于，所述充氦燃料棒TIG焊接装置还包括显示装置，所述显示装置与所述压力传感器连接，用于实时显示所述压力传感器采集的压力数据。
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