RU2381881C2 - Manufacturing method of nuclear fuel elements - Google Patents
Manufacturing method of nuclear fuel elements Download PDFInfo
- Publication number
- RU2381881C2 RU2381881C2 RU2008108671/02A RU2008108671A RU2381881C2 RU 2381881 C2 RU2381881 C2 RU 2381881C2 RU 2008108671/02 A RU2008108671/02 A RU 2008108671/02A RU 2008108671 A RU2008108671 A RU 2008108671A RU 2381881 C2 RU2381881 C2 RU 2381881C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welding
- shell
- plug
- fuel
- quality
- 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 быть использовано при изготовлении с применением контактно-стыковой сварки тепловыделяющих элементов (твэл) и направляющих каналов стержневого типа для тепловыделяющих сборок энергетических ядерных реакторов.The invention relates to nuclear energy and can be used in the manufacture using flash butt welding of fuel elements (fuel elements) and rod-type guide channels for fuel assemblies of nuclear power reactors.
К качеству сварных соединений твэлов и направляющих кагалов предъявляются высокие требования по прочности, коррозионной стойкости и герметичности. Значительный объем в производстве таких изделий занимают операции контроля качества сварных соединений. Например, 100% всех сварных соединений твэлов проходят ультразвуковой контроль. Однако по своим физическим принципам этот метод контроля не может выявлять дефекты типа непроваров, содержащих границы раздела свариваемых поверхностей деталей, которые иногда, по различным причинам, могут возникать при контактно-стыковой сварке. Поэтому наиболее перспективным в этом плане является использование методов контроля за стабильностью параметров сварки и сварочной оснастки, которые влияют на качество сварных соединений.The quality of welded joints of fuel rods and guide rails high demands on strength, corrosion resistance and tightness. A significant volume in the production of such products is occupied by the quality control operations of welded joints. For example, 100% of all welded joints of fuel elements undergo ultrasonic testing. However, according to its physical principles, this control method cannot detect defects such as imperfections containing interfaces between the surfaces of the parts to be welded, which sometimes, for various reasons, can occur during flash butt welding. Therefore, the most promising in this regard is the use of methods for monitoring the stability of welding parameters and welding equipment, which affect the quality of welded joints.
Известен способ контроля качества сварных соединений на основе измерения напряжения на электродах сварочной установки (см. Оборудование для контактной сварки, под редакцией В.В.Смирнова. Санкт-Петербург, Энергоатомиздат, 2000 г., стр.236-238).A known method of controlling the quality of welded joints based on measuring the voltage at the electrodes of a welding installation (see Equipment for resistance welding, edited by V.V. Smirnov. St. Petersburg, Energoatomizdat, 2000, pp. 236-238).
Данный способ применяют для оценки качества сварных соединений по измерениям величин напряжения и сопротивления непосредственно между электродами сварочной установки и в стыке свариваемых деталей. Однако при этом не учитывается величина сопротивления вторичного контура сварочной установки, куда входят и сварочные электроды. Это связано с тем, что для контактной сварки в классическом ее варианте электрическое сопротивление вторичного контура сварочных установок - величина относительно небольшая и достаточно постоянная. Контроль ее выполняется периодически при проведении периодических плановых осмотров и аттестациях сварочного оборудования, что вполне достаточно для обеспечения требуемого качества сварки. Кроме этого, такой способ контроля может быть использован только при свободном доступе к электродам.This method is used to assess the quality of welded joints by measuring the values of voltage and resistance directly between the electrodes of the welding unit and at the junction of the parts to be welded. However, this does not take into account the resistance value of the secondary circuit of the welding installation, which also includes welding electrodes. This is due to the fact that for resistance welding in its classic version, the electrical resistance of the secondary circuit of welding installations is a relatively small and fairly constant value. Its control is carried out periodically during periodic scheduled inspections and certification of welding equipment, which is quite enough to ensure the required quality of welding. In addition, this control method can only be used with free access to the electrodes.
В производстве твэл типа ВВЭР и РБМК для обеспечения требований по протяженности сварного соединения применяются специальные сварочные установки, обеспечивающие сварку оболочки твэла с заглушкой в герметичных камерах, с контролируемой по составу и величине давления защитного газа атмосфере. Одной из особенностей этой технологии является использование для прогрева конца оболочки необходимой длины специальной сварочной оснастки, имеющей участок с повышенным сопротивлением в зоне выполнения сварного шва (см. авторское свидетельство SU №1508458, опубл. 30.04.1991 г., бюл. №16).In the manufacture of fuel elements of the WWER and RBMK type, to ensure the requirements for the length of the welded joint, special welding installations are used that provide welding of the fuel cladding with a plug in sealed chambers, with the atmosphere controlled by the composition and pressure of the protective gas. One of the features of this technology is the use for heating the end of the shell of the necessary length of special welding equipment having a section with increased resistance in the weld seam execution area (see copyright certificate SU No. 1508458, published on April 30, 1991, bull. No. 16).
Конструктивно такая оснастка может представлять собой набор бронзовых, частично изолированных друг от друга пластин, стянутых в пакет. Требуемая при сварке величина сопротивления обеспечивается за счет контактного сопротивления этих пластин. Во время работы оснастка подвергается интенсивному воздействию на нее термических и динамических факторов, возникающих из-за наличия импульсного сварочного тока с амплитудой до 20 кА, в зависимости от назначения и конструкции изготавливаемого изделия, и усилий в несколько сотен килограммов, воздействующих на оснастку в радиальном и осевом направлениях. В результате в процессе работы сопротивление оснастки может существенно изменяться, что влечет за собой ухудшение качества сварных соединений, снижение их коррозионной стойкости и может при определенных условиях привести к уменьшению протяженности сварного соединения до недопустимой величины. Сварочная оснастка размещается в герметичных, в том числе неразъемных, в процессе работы сварочных камерах, что делает невозможным свободный доступ к сварочной оснастке.Structurally, such a snap can be a set of bronze, partially isolated from each other, plates pulled together in a bag. The resistance value required during welding is ensured by the contact resistance of these plates. During operation, the tool is subjected to intense thermal and dynamic factors that arise due to the presence of a pulsed welding current with an amplitude of up to 20 kA, depending on the purpose and design of the manufactured product, and several hundred kilogram forces acting on the tool in radial and axial directions. As a result, during the operation, the resistance of the tooling can significantly change, which entails a deterioration in the quality of the welded joints, a decrease in their corrosion resistance and can, under certain conditions, lead to a reduction in the length of the welded joint to an unacceptable value. Welding equipment is placed in sealed, including one-piece, welding chambers during operation, which makes it impossible to freely access welding equipment.
Известен способ герметизации твэлов, представляющих собой трубчатые оболочки из сплава циркония, контактной сваркой (см. патент РФ №2127457, G21С 3/10, 21/00, 21/02, В23К 11/02, 15/00).A known method of sealing fuel rods, which are tubular cladding from a zirconium alloy, by contact welding (see RF patent No. 2127457, G21C 3/10, 21/00, 21/02, V23K 11/02, 15/00).
Способ заключается в подготовке свариваемых деталей под сварку, контактно-стыковую сварку, по крайней мере, одного торца оболочки с заглушкой на заданных режимах с фиксацией торца оболочки в специальном приспособлении с заданной величиной электрического сопротивления, которое определяется один раз перед началом сварки на оснастке, снятой со сварочной установки. Недостатками известного способа является отсутствие оперативного технологического контроля сопротивления сварочной оснастки и использование дополнительных методов контроля, в частности ультразвукового контроля.The method consists in preparing the parts to be welded for welding, flash butt welding of at least one end of the shell with a plug in predetermined modes with fixing the end of the shell in a special fixture with a given value of electrical resistance, which is determined once before welding starts on snap-off removed from the welding installation. The disadvantages of this method is the lack of operational technological control of the resistance of welding equipment and the use of additional control methods, in particular ultrasonic testing.
Известен способ изготовления и сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие кассеты по патенту РФ №2140674, G21С 21/02, заключающийся в фиксации конца оболочки в сварочной оснастке, содержащей кольцевой, относительно ее оси, участок, имеющий предварительно проверенную заданную величину электрического сопротивления, и последующую приварку контактно-стыковой сваркой к этому торцу оболочки заглушки на установленных режимах сварки с последующим ультразвуковым контролем сварного соединения.A known method of manufacturing and assembling fuel elements in fuel cartridges according to the patent of the Russian Federation No. 2140674, G21C 21/02, which consists in fixing the end of the shell in a welding tool containing a ring, relative to its axis, a section having a pre-checked predetermined set value of electrical resistance, and subsequent welding flash-butt welding to this end of the shell plugs at the specified welding conditions, followed by ultrasonic testing of the welded joint.
Недостатком известного способа является отсутствие гарантированного качества сварных швов, так как ультразвуковой контроль имеет большую погрешность при определении протяженности сварного шва вдоль оси твэла из-за невозможности выявления дефектов типа «диффузионное схватывание». Оперативный и периодический контроль, предопределяющий появление такого рода дефектов, в том числе величины сопротивления сварочной оснастки, отсутствует. Кроме этого, в известном способе также отсутствует контроль положения торца оболочки относительно участка сварочной оснастки с повышенным сопротивлением, что при сбоях в работе оборудования может отрицательно сказаться на качестве сварных соединений. К недостаткам данного способа следует также отнести высокую стоимость оборудования и недостаточную производительность контроля, которая ниже производительности сварочных установок, что требует дополнительных затрат и приводит к издержкам производства. Кроме того, способ не предусматривает контроля геометрии наружного грата после сварки, равномерность распределения которого по периметру соединения является также одним из показателей стабильности процесса.The disadvantage of this method is the lack of guaranteed quality of the welds, since ultrasonic testing has a large error in determining the length of the weld along the axis of the fuel rod due to the impossibility of detecting defects of the "diffusion setting" type. There is no operational and periodic monitoring that determines the appearance of such defects, including the resistance values of welding equipment. In addition, in the known method there is also no control of the position of the end face of the shell relative to the section of welding equipment with high resistance, which in case of equipment malfunctions can adversely affect the quality of welded joints. The disadvantages of this method should also include the high cost of equipment and insufficient control performance, which is lower than the productivity of welding plants, which requires additional costs and leads to production costs. In addition, the method does not provide for control of the geometry of the external bead after welding, the uniform distribution of which along the perimeter of the connection is also one of the indicators of process stability.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления тепловыделяющих элементов ядерного реактора с оболочками из сплавов циркония, включающий подготовку оболочки под сборку-сварку, сборку тепловыделяющего элемента, приварку на заданных режимах сварки, как минимум, одной из заглушек контактно-стыковой сваркой в сварочной установке, содержащей оснастку с определенной величиной электрического сопротивления, превышающего сопротивление оболочки в зоне сварного шва, которая обеспечивает необходимое распределение сварочного тока на конце оболочки, с последующим контролем образовавшегося наружного грата по периметру сварного соединения (патент РФ №2246771, G21С 21/02, В23К 11/02 - прототип).The closest to the claimed technical essence and the achieved result is a method of manufacturing a fuel element of a nuclear reactor with shells from zirconium alloys, including preparing the shell for assembly-welding, assembly of the fuel element, welding at specified welding modes of at least one of the contact-butt plugs welding in a welding installation containing equipment with a certain amount of electrical resistance exceeding the resistance of the shell in the weld zone, which provides It draws the necessary distribution of the welding current at the end of the shell, with subsequent monitoring of the formed external weld around the perimeter of the welded joint (RF patent No. 226771, G21C 21/02, V23K 11/02 - prototype).
Недостатком данного способа является отсутствие оперативного контроля за состоянием сварочного контура установки для герметизации твэла, имеющего сложное устройство, в частности, за величиной сопротивления сварочной оснастки, которое проверяется только при подготовке сварочной установки к работе, и отсутствие информации о значении этого важного для сварки параметра в процессе герметизации конкретного изделия. Это приводит в дальнейшем к необходимости проведения ультразвукового контроля сварного шва, требующего затрат на его организацию, что тем не менее не гарантирует 100% достоверности о качестве сварных соединений из-за ограниченных возможностей этого метода контроля по выявлению дефектов малой площади и малого раскрытия.The disadvantage of this method is the lack of operational monitoring of the state of the welding circuit of the installation for sealing a fuel rod having a complex device, in particular, the resistance of the welding tool, which is checked only when preparing the welding machine for work, and the lack of information about the value of this parameter important for welding in the process of sealing a specific product. This further leads to the need for ultrasonic testing of the weld, which requires the costs of its organization, which nevertheless does not guarantee 100% certainty about the quality of the welded joints due to the limited capabilities of this control method for detecting defects of small area and small openings.
К недостаткам данного способа следует отнести также отсутствие контроля положения торца оболочки в сварочной оснастке, что при сбоях в работе оборудования может отрицательно сказаться на качестве сварных соединений.The disadvantages of this method include the lack of control of the position of the end face of the shell in the welding tool, which in case of equipment malfunctions can adversely affect the quality of the welded joints.
Технической задачей изобретения является повышение качества изготовления тепловыделяющих элементов за счет обеспечения контроля за выполнением сварных соединений в процессе изготовления.An object of the invention is to improve the quality of manufacture of fuel elements by providing control over the implementation of welded joints in the manufacturing process.
Поставленная техническая задача решается тем, что в способе изготовления тепловыделяющих элементов ядерного реактора, включающем фиксацию конца оболочки тепловыделяющего элемента, установленного с заглублением в сварочной оснастке, обеспечивающей необходимый прогрев за счет распределения сварочного тока в зоне сварки, приварку контактно-стыковой сваркой, по крайней мере, к одному из торцов оболочки заглушки при задании режима сварки, с перемещением заглушки вовнутрь оболочки на прогретом сварочным током участке, и последующий контроль качества сварки и стабильности процесса герметизации сварного соединения, согласно формулы изобретения в процессе перемещения заглушки вовнутрь оболочки тепловыделяющего элемента производят контроль величины напряжения на участке вторичного контура сварочной установки, образованного сварочной оснасткой с размещенным в ней концом оболочки, зафиксированным в положении, задаваемом относительно торца сварочной оснастки, и сравнивают проконтролированные значения напряжения со значениями напряжения, характерными для условий оптимального разогрева свариваемых деталей тепловыделяющего элемента при аналогичном расположении конца оболочки в сварочной оснастке. О стабильности процесса сварки судят по разнице величин, полученных в процессе контроля значений напряжений на участке вторичного контура сварочной установки в начале и в конце процесса перемещения заглушки, и значений напряжения, характерных для условий оптимального разогрева свариваемых деталей тепловыделяющего элемента. Для оценки стабильности процесса сварки используют значения напряжений на участке вторичного контура сварочной установки, полученные в процессе контроля после прохождении заглушкой расстояния, по крайней мере, не менее двух толщин стенки оболочки от ее торца.The stated technical problem is solved by the fact that in the method of manufacturing the fuel elements of a nuclear reactor, including fixing the end of the shell of the fuel element installed with a recess in the welding equipment, providing the necessary heating due to the distribution of the welding current in the welding zone, welding by flash-butt welding, at least , to one of the ends of the cover of the plug when setting the welding mode, with the movement of the plug inside the shell in the area heated by the welding current, and the subsequent control The quality of welding and the stability of the process of sealing the welded joint, according to the claims, during the movement of the plug inside the shell of the fuel element, the voltage is monitored in the section of the secondary circuit of the welding installation, formed by welding equipment with the end of the shell fixed in it, fixed in position, relative to the end of the welding snap-in, and compare the controlled voltage values with voltage values characteristic of the conditions of optical minimum heating of the welded parts of the fuel element with a similar arrangement of the end of the shell in the welding tool. The stability of the welding process is judged by the difference between the values obtained during the control of the voltage values at the site of the secondary circuit of the welding installation at the beginning and at the end of the process of moving the plug, and the voltage values typical for the conditions of optimal heating of the welded parts of the fuel element. To assess the stability of the welding process, the stress values on the secondary circuit section of the welding installation are used, obtained in the control process after the plug has traveled at least two thicknesses of the shell wall from its end.
Указанная совокупность признаков является существенной для решения поставленной задачи, так как контроль положения конца оболочки в сварочной оснастке необходим для гарантированного обеспечения прогрева конца оболочки на требуемой длине и для уменьшения влияния сопротивления материала оболочки на результаты измерения напряжения на участке вторичного контура сварочной установки, включающего сварочную оснастку с размещенным в ней концом оболочки.The specified set of features is essential for solving the task, since the control of the position of the end of the shell in the welding tool is necessary to guarantee the heating of the end of the shell at the required length and to reduce the influence of resistance of the shell material on the voltage measurement results on the secondary circuit of the welding installation, including welding equipment with the end of the shell placed in it.
Контроль изменения разницы величин напряжения (ΔU) в начале перемещения заглушки и при окончании ее перемещения на участке вторичного контура сварочной установки, содержащего сварочную оснастку с размещенным в ней концом оболочки твэла, и последующее сравнение полученных результатов с подобными значениями, полученными при сварке в условиях оптимального разогрева свариваемых деталей, позволяет судить о стабильности электрического сопротивления сварочной оснастки и соответственно стабильности процесса в течение сварки твэла и качестве сварных швов, что в совокупности с соблюдением других технологических параметров режима сварки, таких как величина сварочного усилия, величина противодавления в случае сварки в контролируемой атмосфере, величина перемещения заглушки, скорость нарастания сварочного тока, длительность его протекания, амплитуда, длительность установившегося значения тока, значения интеграла квадрата тока с последующим внешним осмотром сварных швов, позволяет осуществлять комплексный технологический контроль, обеспечивающий требуемое качество сварки без дальнейшего проведения ультразвукового контроля сварного соединения.Monitoring changes in the voltage difference (ΔU) at the beginning of the movement of the plug and at the end of its movement in the section of the secondary circuit of the welding installation containing welding equipment with the end of the cladding of the fuel rod, and subsequent comparison of the results with similar values obtained during welding under optimal conditions heating of the welded parts allows you to judge the stability of the electrical resistance of the welding tool and, accordingly, the stability of the process during the welding of a fuel rod and the quality ve of welds, which, in combination with other technological parameters of the welding mode, such as the magnitude of the welding force, the amount of back pressure in the case of welding in a controlled atmosphere, the magnitude of the movement of the plug, the slew rate of the welding current, the duration of its flow, the amplitude, the duration of the steady-state current value, the value of the integral of the square of the current, followed by an external inspection of the welds, allows for complex technological control that ensures the required quality of the weld Ki without further ultrasonic testing of the welded joint.
Сравнение разницы величин напряжения ΔU в начале перемещения заглушки и в конце процесса перемещения на участке вторичного контура сварочной установки, содержащей сварочную оснастку с размещенным в ней концом оболочки, и аналогичным значением разницы напряжений, характерных для условий оптимального разогрева свариваемых деталей, является дополнительным фактором, характеризующим состояние всего участка вторичного контура сварочной установки, на котором производятся измерения, а также состояние участка сварочной оснастки, имеющего сопротивление больше сопротивления участка оболочки в зоне сварки, особенно когда ширина этого участка соизмерима с величиной перемещения заглушки при сварке. В результате появляется дополнительная возможность оценки стабильности параметров сварочного контура, что предотвращает работу при значениях величины сопротивления участка сварочного контура, включающего сварочную оснастку с размещенным в ней концом оболочки, которые могут привести к ухудшению качества сварных соединений.A comparison of the voltage difference ΔU at the beginning of the movement of the plug and at the end of the movement process on the secondary circuit section of the welding installation containing welding equipment with the end of the shell placed in it and the similar value of the voltage difference characteristic of the conditions for optimal heating of the welded parts is an additional factor characterizing the condition of the entire section of the secondary circuit of the welding installation on which measurements are made, as well as the condition of the section of the welding equipment having the resistance is greater than the resistance of the shell portion in the weld zone, especially when the width of this portion is commensurate with the amount of movement of the plug during welding. As a result, there is an additional opportunity to assess the stability of the parameters of the welding circuit, which prevents operation at values of the resistance of the section of the welding circuit, including welding equipment with the end of the shell placed in it, which can lead to a deterioration in the quality of welded joints.
Выполнение начала измерения напряжения на указанном выше участке вторичного контура в момент начала перемещения заглушки и до момента окончания перемещения на величину, оптимальную для получения заданной протяженности сварного соединения, но, по крайней мере, не менее двух толщин стенки оболочки от ее торца, позволяет исключить влияние на результаты измерений начальных процессов, связанных с образованием стабильного сварочного контакта между торцами оболочки и заглушки, формирование которого определяется состоянием, геометрией торцов свариваемых деталей, величиной и равномерностью их перекрытия, разбросом срабатывания механических и электрических устройств сварочной установки.Performing the beginning of the voltage measurement in the above-mentioned section of the secondary circuit at the moment of starting the movement of the plug and until the end of the movement by an amount optimal for obtaining a given length of the welded joint, but at least at least two wall thicknesses of the shell from its end, eliminates the influence on the results of measurements of the initial processes associated with the formation of a stable welding contact between the ends of the shell and the plug, the formation of which is determined by the state, geometry of the end face s of the parts to be welded, the size and uniformity of their overlap, the variation in the operation of mechanical and electrical devices of the welding installation.
Таким образом, совокупность заявляемых признаков соответствует критерию новизны и обеспечивает решение поставленной задачи.Thus, the totality of the claimed features meets the criterion of novelty and provides a solution to the problem.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 приведена схема измерения напряжения на участке вторичного контура сварочной установки, содержащего сварочную оснастку с размещенным в нем концом оболочки.Figure 1 shows a diagram of measuring voltage in the area of the secondary circuit of the welding installation, containing welding equipment with the end of the shell placed in it.
На фиг.2 приведен график изменения напряжения на участке вторичного контура сварочной установки во время сварки.Figure 2 shows a graph of voltage changes in the area of the secondary circuit of the welding installation during welding.
Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.
Конец оболочки 1 тепловыделяющего элемента фиксируется в сварочной оснастке 2, имеющей участок с повышенным сопротивлением 3 (фиг.1) при помощи цангового зажима 4. Требуемая величина расстояния от торца оболочки до участка оснастки с повышенным сопротивлением задается заранее, за счет настройки положения электрода 5, в котором устанавливается заглушка 6. Величина этого расстояния определяется путем измерения перемещения электрода 5 с находящейся в нем заглушкой 6, которая при этом прижимается своим торцом к торцу оболочки 1. Для сварки используется источник питания модульного типа 7, работающий в режиме стабилизации сварочного тока. В процессе сварки заглушка, перемещаясь (кривая σ фиг.2), доходит до участка сварочной оснастки 3, имеющего повышенное электрическое сопротивление, и проходит под ним, шунтируя его в цепи вторичного контура. В процессе образования сварного соединения сопротивление электрической цепи в зоне сварки уменьшается. А так как источник питания 7 работает в режиме стабилизатора сварочного тока, то для поддержания сварочного тока постоянным изменяют напряжение, вырабатываемое этим источником, которое контролируют средствами вычислительной техники 8 на той части вторичного контура сварочной установки 9, куда входит и сварочная оснастка 2 с расположенным в ней концом оболочки 1.The end of the shell 1 of the fuel element is fixed in a
Полученные значения разницы напряжений (ΔU) обрабатывают и сравнивают со значениями разницы напряжений, характерными для условий оптимального разогрева свариваемых деталей, обеспечивающего требуемое качество сварного соединения (данные значения предварительно получают таким же образом). Изменение величины напряжения (ΔU) на контролируемом участке сварочного контура по сравнению со значением, полученным для условий начального оптимального разогрева свариваемых деталей при одном и том же расположении торца оболочки в сварочной оснастке, показано на фиг 2. Характер кривой U (фиг.2) зависит от отклонения величины сопротивления сварочной оснастки от оптимального значения, протяженности участка сварочной оснастки с повышенным сопротивлением 3 (фиг.1), используемых режимов сварки по величине сварочного усилия, характера изменения сварочного тока (кривая I), величины выставления торца оболочки относительно торца сварочной оснастки. Однако для выбранных значений режима сварки изменение напряжения на контролируемом участке сварочного контура является определяющим показателем, характеризующим, в первую очередь, изменение величины сопротивления этого участка сварочного контура, а в целом - показателем, характеризующим стабильность процесса при выбранных параметрах его выполнения.The obtained values of the voltage difference (ΔU) are processed and compared with the values of the voltage difference, characteristic for the conditions of optimal heating of the welded parts, providing the required quality of the welded joint (these values are previously obtained in the same way). The change in the voltage value (ΔU) in the controlled section of the welding circuit compared to the value obtained for the conditions of the initial optimal heating of the parts to be welded with the same location of the shell end in the welding tool is shown in Fig. 2. The nature of the U curve (Fig. 2) depends from the deviation of the resistance value of the welding tool from the optimal value, the length of the section of the welding tool with a high resistance of 3 (Fig. 1), the welding modes used by the magnitude of the welding force, the nature of the change welding current Ia (curve I), the magnitude of exhibiting end sheath relative to the end face of the welding equipment. However, for the selected values of the welding mode, the change in voltage in the controlled section of the welding circuit is a determining indicator, characterizing, first of all, the change in the resistance value of this section of the welding circuit, and in general - an indicator characterizing the stability of the process at the selected parameters of its execution.
Пример конкретного выполнения способа.An example of a specific implementation of the method.
Проверка способа выполнялась при сварке партии экспериментальных тепловыделяющих элементов типа ВВЭР с оболочками из сплава Э-110. Сварка выполнялась при токе 16 кА, сопротивлении сварочной оснастки, помещенной в цанговый зажим, порядка 600 мкОм, которое было принято за оптимальное, и сопротивлении сварочной оснастки 140 мкОм, близкое к предельному значению, обеспечивающему минимальную протяженность сварного соединения величиной в две толщины стенки оболочки, которого было недостаточно при принятой величине выставления торца оболочки в сварочной оснастке для получения сварного соединения требуемого качества. Последующий металлографический контроль показал: для условий, принятых за оптимальные (фиг.2), протяженность сварного соединения составила 2 мм, а для проверяемого варианта - 1,2 мм, что соответствует предельно допустимому значению.The verification of the method was carried out when welding a batch of experimental fuel elements of the WWER type with shells of alloy E-110. Welding was performed at a current of 16 kA, the resistance of the welding tool placed in the collet clamp, of the order of 600 μOhm, which was taken as optimal, and the resistance of the welding tooling 140 μOhm, which was close to the limiting value providing a minimum length of the welded joint of two shell wall thicknesses, which was not enough for the accepted value of exposing the end face of the shell in welding equipment to obtain a welded joint of the required quality. Subsequent metallographic inspection showed: for the conditions accepted as optimal (Fig. 2), the length of the welded joint was 2 mm, and for the test variant - 1.2 mm, which corresponds to the maximum permissible value.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008108671/02A RU2381881C2 (en) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | Manufacturing method of nuclear fuel elements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008108671/02A RU2381881C2 (en) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | Manufacturing method of nuclear fuel elements |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008108671A RU2008108671A (en) | 2009-09-10 |
| RU2381881C2 true RU2381881C2 (en) | 2010-02-20 |
Family
ID=41166179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008108671/02A RU2381881C2 (en) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | Manufacturing method of nuclear fuel elements |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2381881C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU174885U1 (en) * | 2016-10-03 | 2017-11-09 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Окб "Булат" | PLUG WELDING MACHINE WITH LONG PIPES |
| WO2022255899A1 (en) | 2021-05-31 | 2022-12-08 | Акционерное Общество "Твэл" | Fuel element for a water-cooled water-moderated nuclear reactor |
-
2008
- 2008-03-05 RU RU2008108671/02A patent/RU2381881C2/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU174885U1 (en) * | 2016-10-03 | 2017-11-09 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Окб "Булат" | PLUG WELDING MACHINE WITH LONG PIPES |
| WO2022255899A1 (en) | 2021-05-31 | 2022-12-08 | Акционерное Общество "Твэл" | Fuel element for a water-cooled water-moderated nuclear reactor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008108671A (en) | 2009-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20120118861A1 (en) | Method and Control Device for Monitoring the Quality of Spot Welds of a Resistance Welding Gun Comprising the Outputting of a Warning Message | |
| US3725635A (en) | Method of and apparatus for welding an end plug onto a nuclear fuel element | |
| EP2006699A2 (en) | Test method and apparatus for spark plug insulator | |
| RU2381881C2 (en) | Manufacturing method of nuclear fuel elements | |
| Glaessel et al. | Infrared laser based contacting of bar-wound windings in the field of electric drives production | |
| JP6508916B2 (en) | Welding system and method for cylindrical structure | |
| US9646728B2 (en) | Plasma welding apparatus for guide thimble and guide thimble end plug of nuclear fuel assembly | |
| CN104801844B (en) | A kind of tantalum and the electro-beam welding method of tungsten metal thin-wall circumferential weld | |
| US6099718A (en) | Method and device for checking and characteristics of a surface layer of a zirconium-alloy element and use for the checking of fuel rods for a nuclear reactor | |
| JP2016059930A (en) | Laser welding equipment and laser welding process | |
| US20170206984A1 (en) | End cap for nuclear fuel rod having an angled recess and welding thereof | |
| CN109570795B (en) | High-temperature radioactive source welding method | |
| RU159414U1 (en) | DEVICE FOR CARRYING OUT REPAIR OF METAL STRUCTURES BY SPOT WELDING METHOD | |
| JP6949764B2 (en) | Gas sensor manufacturing method, sensor element protective cover fixing method, and welding equipment | |
| KR101579211B1 (en) | The copy method of defection in welded zone | |
| JPH02102493A (en) | Method for repairing long-sized housing | |
| KR20100094691A (en) | Apparatus and method for repairing inferior of electric power cable | |
| RU2293636C1 (en) | Method of resistance butt-welding of pipes with plugs | |
| JP2016090059A (en) | Inspection method for soundness of boiler refractory material anchor and inspection device | |
| RU2380206C2 (en) | Method for manufacturing of nuclear reactor fuel element | |
| JPH02102492A (en) | Method for repairing long-sized housing | |
| RU2704947C1 (en) | Laser welding method of pipes | |
| RU2709124C2 (en) | Welded joint for automatic welding of tubular detectors | |
| CN107894393A (en) | A kind of welded type electrical contact member high-temperature soldering strength testing device and method of testing | |
| RU2249863C2 (en) | Aggregate for contact butt welding |