RU2249863C2 - Aggregate for contact butt welding - Google Patents
Aggregate for contact butt welding Download PDFInfo
- Publication number
- RU2249863C2 RU2249863C2 RU2002126329/06A RU2002126329A RU2249863C2 RU 2249863 C2 RU2249863 C2 RU 2249863C2 RU 2002126329/06 A RU2002126329/06 A RU 2002126329/06A RU 2002126329 A RU2002126329 A RU 2002126329A RU 2249863 C2 RU2249863 C2 RU 2249863C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- collet
- electrical resistance
- collet clamp
- snap
- welding
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение в автоматической линии изготовления тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ).The invention relates to nuclear energy and may find application in an automatic production line of fuel elements (TVEL).
В настоящее время большая часть ТВЭЛов для атомных станций герметизируется с одного конца электронно-лучевой сваркой заглушки к оболочке, а с другого конца после снаряжения в оболочку таблетированного ядерного топлива контактной стыковой сваркой заглушки к оболочке под давлением инертного газа под оболочкой. Известен агрегат контактной стыковой сварки, называемый КСС-2, разработанный в России. Формирование сварного соединения при КСС-2 производится в условиях всестороннего обжатия зоны сварки кольцевой оправкой, а для сварки используют заглушки уменьшенного диаметра по сравнению с наружным диаметром герметизируемой оболочки (см. “Разработка, производство и эксплуатация тепловыделяющих элементов энергетических реакторов”. Книга 2. Под ред. Ф.Г.Решетникова -М.: Энергоатомиздат, 1995 г. - с.217-222, рис.20.17).Currently, most of the fuel rods for nuclear power plants are sealed from one end by electron beam welding of the plug to the shell, and from the other end after equipping the pelletized nuclear fuel into the shell by flash butt welding of the plug to the shell under inert gas pressure under the shell. A known flash butt welding assembly called KSS-2, developed in Russia. The formation of a welded joint at KSS-2 is performed under conditions of a comprehensive compression of the welding zone with a ring mandrel, and for welding, plugs of a reduced diameter are used in comparison with the outer diameter of the sealed shell (see “Development, production and operation of fuel elements of power reactors.” Book 2. Under Edited by F.G. Reshetnikov -M .: Energoatomizdat, 1995 - p. 217-222, Fig. 20.17).
Пресс-формой-холодильником-токоподводом в известном агрегате является кольцевая оправка. При зажиме ТВЭЛа в кольцевой оправке толщину оболочки ТВЭЛа можно рассматривать как суммарную толщину оболочки ТВЭЛа и кольцевой оправки. При этом из-за увеличения тока шунтирования через цанговый зажим (кольцевая оправка) нагрев оболочки ТВЭЛа уменьшится, зона нагрева выше температуры рекристаллизации выходит на наружную поверхность соединения оболочки с заглушкой, захватывая место перехода оболочки в торец заглушки, что недопустимо с точки зрения коррозионной стойкости сварного соединения. Сварное соединение, полученное в сплошном цанговом зажиме (кольцевая оправка), ограничено не более 1,5S (где S - толщина оболочки). Запас прочности такого соединения и коррозионная стойкость низки из-за того, что электрическое сопротивление цангового зажима (кольцевой оправки) ниже сопротивления оболочки.The mold-refrigerator-current lead in the known unit is a ring mandrel. When clamping a fuel rod in a ring mandrel, the thickness of the fuel rod shell can be considered as the total thickness of the fuel rod shell and the ring mandrel. In this case, due to an increase in the shunt current through the collet clamp (ring mandrel), the heating of the fuel rod shell will decrease, the heating zone above the recrystallization temperature goes to the outer surface of the shell / plug connection, capturing the transition point of the shell to the end face of the plug, which is unacceptable from the point of view of the corrosion resistance of the welded connections. The welded joint obtained in a solid collet clamp (ring mandrel) is limited to no more than 1.5S (where S is the shell thickness). The margin of safety of such a connection and the corrosion resistance are low due to the fact that the electrical resistance of the collet clamp (ring mandrel) is lower than the resistance of the sheath.
В результате участок оболочки прогревается не полностью, что и ограничивает глубину запрессовки заглушки на длину соединения - 1,5S (где S - толщина оболочки).As a result, the portion of the shell is not completely heated, which limits the depth of the plug fitting to the joint length - 1.5S (where S is the shell thickness).
Известен агрегат контактной стыковой сварки, содержащий цанговые зажимы с каналами для оболочки тепловыделяющего элемента и заглушки, установленные с возможностью автономного возвратно-поступательного движения посредством приводов с образованием сварочной камеры, сообщенной со средствами разряжения, подачи нейтрального газа и источником сварочного тока.A known flash butt welding assembly comprising collet clamps with channels for the shell of a fuel element and plugs, installed with the possibility of autonomous reciprocating motion by means of actuators with the formation of a welding chamber in communication with means of rarefaction, supply of neutral gas and a source of welding current.
(Cм. Патент RU 2152091, МПК 7 G 21 С 21/02 от 07.10.1998, опубл. 27.06.2000. “Установка для герметизации трубчатых элементов”).(See Patent RU 2152091, IPC 7 G 21 С 21/02 of 10/07/1998, publ. 06/27/2000. "Installation for sealing tubular elements").
Недостаток известного агрегата контактной стыковой сварки аналогичен недостаткам агрегата контактной стыковой сварки, изложенным выше.A disadvantage of the known flash butt welding assembly is similar to the disadvantages of the flash butt welding assembly described above.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является агрегат контактной стыковой сварки с каналом для снаряженной ядерным топливом оболочки и с цанговым зажимом с оснасткой внутри в виде набора изолированных друг от друга пластин с сопротивлением 700-1200 мкОМ, с цанговым зажимом для заглушки, установленных с возможностью возвратно-поступательного движения посредством приводов с образованием сварочной камеры, сообщенной со средствами разряжения, подачи нейтрального газа и источником сварочного тока. (см. Патент RU 2127457, МПК 6 G 21 С 3/10, 21/00, 21/02 от 04.06.1997, опубл. 10.03.1999, фиг.16, фиг.17).The closest in technical essence and the achieved effect is a flash butt welding unit with a channel for a shell equipped with nuclear fuel and with a collet clamp with a snap inside in the form of a set of plates isolated from each other with a resistance of 700-1200 μOhm, with a collet clamp for plugs installed with the possibility of reciprocating motion by means of drives with the formation of a welding chamber in communication with the means of rarefaction, supply of neutral gas and a source of welding current. (see Patent RU 2127457, IPC 6 G 21 C 3/10, 21/00, 21/02 of 04/04/1997, publ. 10.03.1999, Fig.16, Fig.17).
Пресс-формой-холодильником-токоподводом в патенте-прототипе является оснастка, закрепленная внутри цангового зажима (см. там же, раздел 21).The mold-cooler-current lead in the prototype patent is a snap fastened inside the collet clamp (see ibid., Section 21).
В патенте-прототипе оснастка в виде набора пластин (прокладок), расположенная в цанговом зажиме для снаряженной ядерным топливом оболочки, может выходить из строя.In the prototype patent, a snap in the form of a set of plates (gaskets) located in a collet clamp for a shell equipped with nuclear fuel may fail.
При этом повреждение пластин-прокладок приводит к образованию паразитных цепей, через которые происходит шунтирование сварочного тока.In this case, damage to the gasket plates leads to the formation of spurious chains through which the welding current is bypassed.
Плотность тока в контакте свариваемых деталей уменьшается, хотя общая его величина остается неизменной, что приводит к недогреву свариваемого участка и ухудшаются качество сварки и свойства сварного соединения.The current density in the contact of the welded parts decreases, although its total value remains unchanged, which leads to underheating of the welded section and the quality of welding and the properties of the welded joint are deteriorated.
Длительная работа цангового зажима в условиях циклических термомеханических нагрузок может привести к изменению электрического сопротивления оснастки в сторону его увеличения (см. там же, раздел 17) из-за окисления пластин оснастки, что нежелательно, так как качество сварки при этом снижается.Long-term work of the collet clamp under cyclic thermomechanical loads can lead to a change in the electrical resistance of the tooling in the direction of its increase (see ibid., Section 17) due to oxidation of the tooling plates, which is undesirable, since the quality of welding decreases.
В связи с этим в описании патента-прототипа рекомендовано проводить контроль электрического сопротивления и отсутствия шунтирующих цепей перед сваркой (см. патент-прототип, раздел 17), однако, каким образом это сделать, не указано.In this regard, in the description of the prototype patent, it is recommended to control the electrical resistance and the absence of shunt circuits before welding (see patent prototype, section 17), however, how to do this is not indicated.
Оснастка в виде изолированных пластин закреплена внутри цангового зажима в виде трехлепестковой цанги и имеет электрическое сопротивление 700-1200 мкОм, которое превышает сопротивление участка оболочки, участвующего в формировании сварного соединения.Equipment in the form of insulated plates is fixed inside the collet clamp in the form of a three-leaf collet and has an electrical resistance of 700-1200 μOhm, which exceeds the resistance of the sheath part involved in the formation of the welded joint.
Оснастка по числу трехлепестковой цанги разделена на три сектора, которые соответственно закреплены к лепесткам цанги (см. там же, раздел 21).The rigging according to the number of three-petal collet is divided into three sectors, which are respectively fixed to the petals of the collet (see ibid., Section 21).
Для того, чтобы замерить электрическое сопротивление трех секторов оснастки требуется разбирать оснастку и удалять ее из цангового зажима, либо удалять из агрегата цанговый зажим вместе с оснасткой. То и другое нежелательно, так как нарушаются отлаженные допуска, весьма сложно их восстановить, что отражается на качестве сварки. Кроме того, все эти операции требуют трудозатрат, снижающих производительность.In order to measure the electrical resistance of three sectors of the snap-in, it is necessary to disassemble the snap-in and remove it from the collet clamp, or remove the collet clamp from the unit together with the snap-in. Both are undesirable, since debugged tolerances are violated, it is very difficult to restore them, which affects the quality of welding. In addition, all these operations require labor that reduces productivity.
Технической задачей изобретения является повышение производительности и качества контактной стыковой сварки при герметизации тепловыделяющего элемента.An object of the invention is to increase the productivity and quality of flash butt welding when sealing a fuel element.
Эта техническая задача решается тем, что агрегат контактной стыковой сварки с каналом для снаряженной ядерным топливом оболочки с цанговым зажимом с оснасткой внутри в виде набора изолированных друг от друга пластин с электрическим сопротивлением 700-1200 мкОм, с цанговым зажимом для заглушки, установленных с возможностью возвратно-поступательного движения посредством приводов с образованием в сомкнутом состоянии сварочной камеры, сообщенной со средствами разряжения, подачи нейтрального газа и источником сварочного тока.This technical problem is solved in that a flash butt welding unit with a channel for a shell equipped with nuclear fuel has a collet clamp with a snap inside in the form of a set of plates isolated from each other with an electrical resistance of 700-1200 μOhm, with a collet clamp for plugs that can be installed back - progressive movement by means of drives with the formation in a closed state of the welding chamber in communication with the means of vacuum, supply of neutral gas and a source of welding current.
Согласно изобретению агрегат контактной стыковой сварки снабжен размещаемым между цанговыми зажимами в разведенном положении съемным устройством замера электрического сопротивления оснастки, выполненным из двух подпружиненных между собой частей, из диэлектрического материала, из которых торец одной части размещен и повторяет форму кольцевой проточки, выполненной соосно на торце цангового зажима для заглушки, а другой торец второй части размещен и повторяет форму кольцевой проточки, выполненной соосно на торце оснастки в цанговом зажиме для оболочки тепловыделяющего элемента, при этом устройство замера электрического сопротивления снабжено подпружиненными контактами замера электрического сопротивления между оснасткой внутри цангового зажима и непосредственно цанговым зажимом.According to the invention, the butt butt welding unit is equipped with a removable snap-in device for measuring the electrical resistance of a snap made between two collet clamps in a diluted position, made of two spring-loaded parts, of dielectric material, of which the end of one part is placed and repeats the shape of an annular groove made coaxially at the end of the collet clamp for the plug, and the other end of the second part is placed and repeats the shape of the annular groove, made coaxially at the end of the snap in the collet bench for the shell of the fuel element, the electrical resistance measuring device is provided with spring-loaded contacts measuring the electrical resistance between the snap-in collet and collet clamp directly.
Другим отличием является использование в качестве диэлектрического материала капролактама.Another difference is the use of caprolactam as the dielectric material.
Снабжение агрегата контактной стыковой сварки съемным устройством замера электрического сопротивления оснастки позволит осуществлять контроль отсутствия шунтирующих цепей перед сваркой, выявлять вышедшие из строя изолирующие пластины прокладки по секторам цангового зажима без разборки и своевременно осуществлять их изъятие и замену при выявлении повреждения оснастки и тем самым достичь решения поставленной технической задачи по повышению производительности и качества контактной стыковой сварки при герметизации тепловыделяющего элемента.Providing a flash butt welding unit with a removable tool for measuring the electrical resistance of the tool will allow monitoring the absence of shunt circuits before welding, identifying failed insulating plates of the gasket by collet sectors without disassembling and timely removing and replacing them in case of damage to the tooling and thereby achieve the solution delivered technical task to increase the productivity and quality of flash butt welding when sealing a fuel about the item.
На чертежах представлен агрегат контактной стыковой сварки, где на фиг.1 - съемное устройство замера электрического сопротивления оснастки в агрегате контактной стыковой сварки; фиг.2 - съемное устройство замера электрического сопротивления; фиг.3 - съемное устройство замера (вид сверху).The drawings show the assembly of flash butt welding, where in Fig.1 is a removable device for measuring the electrical resistance of the snap in the assembly of flash butt welding; figure 2 - removable device for measuring electrical resistance; figure 3 - removable measuring device (top view).
Агрегат контактной стыковой сварки с каналом 1 для снаряженной ядерным топливом 2 оболочки 3 с цанговым зажимом 4 с оснасткой 5 внутри в виде набора изолированных друг от друга пластин с сопротивлением 700-1200 мкОм, с цанговым зажимом 6 для заглушки (не показана), установленных с возможностью возвратно-поступательного движения (показано стрелкой) посредством приводов (не показаны) с образованием в сомкнутом состоянии сварочной камеры, сообщенной со средствами разряжения, подачи нейтрального газа (не показаны) и источником 7 сварочного тока.Resistance butt welding assembly with
Агрегат контактной стыковой сварки снабжен размещаемым между цанговыми зажимами 4, 6 съемным устройством замера электрического сопротивления оснастки 5, выполненным из двух подпружиненных между собой частей из диэлектрического материала, из которых торец одной части 8 повторяет форму кольцевой проточки 9, выполненной соосно на торце цангового зажима 6 для заглушки, а другой торец второй части 10 повторяет форму кольцевой проточки 11, выполненной на торце оснастки 5 в цанговом зажиме 4 для оболочки 3 тепловыделяющего элемента. При этом устройство замера электрического сопротивления снабжено подпружиненными контактами 12 замера электрического сопротивления между оснасткой 5 внутри цангового зажима 4 и непосредственно цанговым зажимом 4. В качестве диэлектрического материала для устройства замера электрического сопротивления используют капролактам.The flash butt welding unit is equipped with a removable snap-in device 5 for measuring the electrical resistance of a snap 5 located between the collet clamps 4, 6 and made of two spring-loaded parts of dielectric material, of which the end of one
Замер электрического сопротивления осуществляют следующим образом.Measurement of electrical resistance is as follows.
Перед замером электрического сопротивления агрегата контактной стыковой сварки цинговые зажимы 4, 6 разводят соосно в стороны, между ними в проточку 9 цангового зажима 6 устанавливают одну часть 8 устройства замера электрического сопротивления, а в проточку 11 в оснастке 5 устанавливают другую подпружиненную часть 10. При этом подпружиненные контакты 12 касаются непосредственно цангового зажима 4 и оснастки 5 внутри цангового зажима 4. Поворотом вокруг своей оси частей 10, 8 в проточках 11, 9 осуществляют замер электрического сопротивления всех трех секторов оснастки 5, закрепленных к лепесткам трехлепесткового цангового зажима 4, а результаты измерения передаются в измерительное устройство 13.Before measuring the electrical resistance of the flash butt welding unit, the scaling clamps 4, 6 are spread coaxially to the sides, between them, one
По результатам замера принимают решение о продолжении контактной стыковой сварки при электрическом сопротивлении 700-1200 мкОм, а при отклонении в большую или меньшую сторону заменяют цанговый зажим 4 с оснасткой 5 внутри. Благодаря тому, что в устройстве замера электрического сопротивления части 8, 10 подпружинены между собой, то съем устройства из цанговых зажимов и установка в них устройства не представляют трудности.Based on the measurement results, a decision is made to continue butt welding with an electrical resistance of 700-1200 μOhm, and when deviated to a greater or lesser extent, replace the collet clamp 4 with snap 5 inside. Due to the fact that the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002126329/06A RU2249863C2 (en) | 2002-10-02 | 2002-10-02 | Aggregate for contact butt welding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002126329/06A RU2249863C2 (en) | 2002-10-02 | 2002-10-02 | Aggregate for contact butt welding |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002126329A RU2002126329A (en) | 2004-04-27 |
RU2249863C2 true RU2249863C2 (en) | 2005-04-10 |
Family
ID=35612068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002126329/06A RU2249863C2 (en) | 2002-10-02 | 2002-10-02 | Aggregate for contact butt welding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2249863C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2572077C2 (en) * | 2010-10-29 | 2015-12-27 | Арева Нс | Device for axial retention of oblong-shaped element and for adjustment of its position during rotation around its axis |
-
2002
- 2002-10-02 RU RU2002126329/06A patent/RU2249863C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2572077C2 (en) * | 2010-10-29 | 2015-12-27 | Арева Нс | Device for axial retention of oblong-shaped element and for adjustment of its position during rotation around its axis |
US9446469B2 (en) | 2010-10-29 | 2016-09-20 | Areva Nc | Device for axially holding an element of elongate shape and for setting it in rotation around its axis |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101412374B1 (en) | easy-to-assemble welding device | |
RU2249863C2 (en) | Aggregate for contact butt welding | |
CN217667369U (en) | Welding fixture for reducing elbow of stainless steel pipe fitting | |
CN104907682A (en) | An irregular part welding jig and a welding method thereof | |
CN111761187A (en) | Spot welding clamping device enabling current to flow through designated conductive contact section in concentrated mode | |
CN103008950B (en) | Tool capable of applying pressure to carry out electron beam auxiliary heat action connection | |
CN111726073B (en) | Processing method of photovoltaic module junction box | |
CN200985368Y (en) | Flexible water-cooling metal electrode for single-crystal furnace | |
US9649717B2 (en) | Welding assembly and method | |
CN209792837U (en) | Copper pole butt fusion device | |
RU2139176C1 (en) | Joint forming device at resistance butt-welding of pipe with plug | |
CN107775166B (en) | Welding assembly for resistance welding machine and resistance welding machine | |
RU2313431C2 (en) | Apparatus for forming tube and plug joint by contact butt welding | |
RU2268811C2 (en) | Method for contact-butt welding of tube with plug | |
RU2286235C1 (en) | Method of manufacture of device for contact butt welding of pipe with plug | |
CN218964313U (en) | Automatic TIG (tungsten inert gas) welding device suitable for various grooves | |
CN101205630B (en) | Flexible water-cooling metal electrode for monocrystalline furnace | |
RU2293633C1 (en) | Device for worming joints at resistance butt-welding of pipes with plugs (versions) | |
KR19990025904A (en) | Heat pipe manufacturing method and manufacturing apparatus | |
US2876332A (en) | Method and apparatus for joining two members in end-to-end relationship | |
JPS5835006B2 (en) | How to connect armored metal wires at cable connections | |
SU664785A1 (en) | Arrangement for forming joints at resistance welding | |
EP0677354B1 (en) | Method for manufacturing, by capacitor-discharge welding, metal-plate radiator elements for domestic heating systems | |
RU2008108671A (en) | METHOD FOR PRODUCING NUCLEAR REACTOR HEAT FUEL ELEMENTS | |
KR101217955B1 (en) | Device reducing electric contact defeats of plasma cutting machine's slip ring |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091003 |