本發(fā)明涉及核燃料元件制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)形燃料元件的焊接方法及焊接裝置。

背景技術(shù)：

目前，國(guó)內(nèi)所有的燃料元件的端塞與包殼管焊接均為端塞柱面環(huán)焊縫。而環(huán)形燃料元件的組裝包括上端塞、下端塞、內(nèi)包殼管、外包殼管，環(huán)形燃料元件的結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖1。環(huán)形燃料元件中端塞與內(nèi)包殼管焊接屬端塞端面環(huán)焊縫。國(guó)外將環(huán)形燃料元件的焊接工藝確定為環(huán)形燃料元件制造的關(guān)鍵工藝，一直處于技術(shù)保密狀態(tài)，未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種滿足環(huán)形燃料元件焊接技術(shù)要求的環(huán)形燃料元件的焊接方法及焊接裝置。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案：一種環(huán)形燃料元件的焊接裝置，其包括一個(gè)中空的容器，環(huán)形燃料元件從容器一側(cè)進(jìn)入容器內(nèi)部，焊槍從對(duì)應(yīng)的容器另一側(cè)進(jìn)入容器內(nèi)部；在焊槍進(jìn)入容器的這側(cè)容器壁上設(shè)有固定焊搶的焊槍定位卡具，以及實(shí)現(xiàn)定位的焊槍限位套；所述的容器上設(shè)有觀察窗口，從而通過(guò)觀察窗口觀察焊槍的焊接過(guò)程。

如上所述的一種環(huán)形燃料元件的焊接裝置，其所述的容器和焊槍定位卡具材料為不銹鋼，焊槍限位套材料為尼龍。

如上所述的一種環(huán)形燃料元件的焊接裝置，其所述的焊槍限位套內(nèi)孔采用橢圓式設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)焊槍定位卡具水平移動(dòng)，保證焊槍對(duì)準(zhǔn)焊縫。

本發(fā)明所述的一種環(huán)形燃料元件的焊接方法，所述的環(huán)形燃料元件包括上、下端塞，內(nèi)包殼管和外包殼管，放置在內(nèi)包殼管和外包殼管形成的環(huán)形空間內(nèi)的環(huán)形芯塊，其所述的上、下端塞與內(nèi)包殼管的焊接步驟如下：

a)將環(huán)形燃料元件從容器一側(cè)送入容器內(nèi)部，焊槍從對(duì)應(yīng)的容器另一側(cè)送入容器內(nèi)部；通過(guò)焊槍定位卡具固定焊搶，焊槍定位卡具在設(shè)置在容器上的焊槍限位套限定的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)水平移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)焊槍對(duì)準(zhǔn)焊縫；

b)啟動(dòng)使環(huán)形燃料元件旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，實(shí)現(xiàn)環(huán)形燃料元件旋轉(zhuǎn)，通過(guò)容器帶有的觀察窗口確認(rèn)焊槍是否對(duì)準(zhǔn)焊縫；

c)向容器內(nèi)通入保護(hù)氣氬氣，焊槍保護(hù)氣也為氬氣，實(shí)施上端塞與內(nèi)包殼管焊接，焊接工藝參數(shù)如表1所示；

表1焊接工藝參數(shù)

d)焊接完成后冷卻120s以上，將環(huán)形燃料元件從容器中取出；

e)重復(fù)上述步驟a)至d)，實(shí)施焊接環(huán)形燃料元件另一端的下端塞與內(nèi)包殼管焊接。

如上所述的一種環(huán)形燃料元件的焊接方法，其在步驟a)之前，將容器內(nèi)部用酒精清洗干凈。

如上所述的一種環(huán)形燃料元件的焊接方法，其所述的步驟b)環(huán)形燃料元件旋轉(zhuǎn)為順時(shí)針(或逆時(shí)針)旋轉(zhuǎn)。

如上所述的一種環(huán)形燃料元件的焊接方法，該方法焊槍固定的方式進(jìn)行焊接，焊槍固定于焊縫3點(diǎn)位或9點(diǎn)位，焊接方式為臥式。

如上所述的一種環(huán)形燃料元件的焊接方法，其所述的上、下端塞與內(nèi)包殼管配合采用過(guò)渡配合。

本發(fā)明的效果在于：

本發(fā)明所述的環(huán)形燃料元件的焊接方法及焊接裝置，其實(shí)現(xiàn)環(huán)形燃料元件的端塞與內(nèi)外包殼管的焊接，為環(huán)形燃料元件的研制和生產(chǎn)提供技術(shù)基礎(chǔ)。

本發(fā)明的端塞與內(nèi)包殼管端面環(huán)焊縫的外觀、焊縫熔深、耐腐蝕性、抗拉強(qiáng)度、內(nèi)部缺陷和密封性均能滿足環(huán)形燃料元件焊接技術(shù)要求。

本發(fā)明焊接裝置滿足端塞與內(nèi)包殼管焊接要求，解決了端面環(huán)焊縫焊接難題。

附圖說(shuō)明

圖1為環(huán)形燃料元件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的一種環(huán)形燃料元件的焊接裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.端塞；2.內(nèi)包殼管；3.外包殼管；4.環(huán)形芯塊；5.端塞與內(nèi)包殼環(huán)焊縫；6.容器；7.環(huán)形燃料元件；8.觀察窗口；9.焊槍定位卡具；10.焊槍限位套；11.焊槍。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的一種環(huán)形燃料元件的焊接方法及焊接裝置作進(jìn)一步描述。

實(shí)施例1

如圖1至圖2所示，本發(fā)明所述的一種環(huán)形燃料元件的焊接裝置，其包括一個(gè)中空的容器6，環(huán)形燃料元件7從容器6一側(cè)進(jìn)入容器6內(nèi)部，焊槍11從對(duì)應(yīng)的容器6另一側(cè)進(jìn)入容器6內(nèi)部；

在焊槍11進(jìn)入容器6的這側(cè)容器壁上設(shè)有固定焊搶的焊槍定位卡具9，以及實(shí)現(xiàn)定位的焊槍限位套10；

所述的容器6上設(shè)有觀察窗口8，從而通過(guò)觀察窗口8觀察焊槍11的焊接過(guò)程。

所述的容器6和焊槍定位卡具9材料為不銹鋼，焊槍限位套10材料為尼龍。

所述的焊槍限位套10內(nèi)孔采用橢圓式設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)焊槍定位卡具9水平移動(dòng)，保證焊槍11對(duì)準(zhǔn)焊縫。

實(shí)施例2

如圖1所示，環(huán)形燃料元件7包括上、下端塞1，內(nèi)包殼管2和外包殼管3，放置在內(nèi)包殼管2和外包殼管3形成的環(huán)形空間內(nèi)的環(huán)形芯塊4；所述的上、下端塞1與內(nèi)包殼管2配合采用過(guò)渡配合。

如圖2所示，本發(fā)明所述的一種環(huán)形燃料元件的焊接方法，其主要是上、下端塞1與內(nèi)包殼管2的焊接方法，為焊槍11固定的方式進(jìn)行焊接，焊槍11固定于焊縫3點(diǎn)位或9點(diǎn)位，焊接方式為臥式；

具體步驟如下：

a)將環(huán)形燃料元件7從容器6一側(cè)送入容器6內(nèi)部，焊槍11從對(duì)應(yīng)的容器6另一側(cè)送入容器6內(nèi)部；通過(guò)焊槍定位卡具9固定焊搶11，焊槍定位卡具9在設(shè)置在容器6上的焊槍限位套10限定的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)水平移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)焊槍11對(duì)準(zhǔn)焊縫；

b)啟動(dòng)使環(huán)形燃料元件7旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，實(shí)現(xiàn)環(huán)形燃料元件7順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，通過(guò)容器6帶有的觀察窗口8確認(rèn)焊槍11是否對(duì)準(zhǔn)焊縫；

c)向容器6內(nèi)通入保護(hù)氣氬氣純度為99.999％，焊槍11保護(hù)氣也為氬氣純度為99.999％，實(shí)施上端塞1與內(nèi)包殼管2焊接，焊接工藝參數(shù)如表2所示；

表2實(shí)施例2焊接工藝參數(shù)

d)焊接完成后冷卻120s以上，將環(huán)形燃料元件7從容器6中取出；

e)重復(fù)上述步驟a)至d)，實(shí)施焊接環(huán)形燃料元件7另一端的下端塞與內(nèi)包殼管2焊接。

在步驟a)之前，將容器6內(nèi)部用酒精清洗干凈。

通過(guò)上述方法可實(shí)現(xiàn)環(huán)形燃料元件端塞與內(nèi)包殼管的焊接，制備出的環(huán)形燃料元件滿足焊接技術(shù)條件要求。

實(shí)施例3

如圖2所示，本發(fā)明所述的一種環(huán)形燃料元件的焊接方法，其主要是上、下端塞1與內(nèi)包殼管2的焊接方法，為焊槍11固定的方式進(jìn)行焊接，焊槍11固定于焊縫3點(diǎn)位或9點(diǎn)位，焊接方式為臥式；

具體步驟如下：

a)將環(huán)形燃料元件7從容器6一側(cè)送入容器6內(nèi)部，焊槍11從對(duì)應(yīng)的容器6另一側(cè)送入容器6內(nèi)部；通過(guò)焊槍定位卡具9固定焊搶11，焊槍定位卡具9在設(shè)置在容器6上的焊槍限位套10限定的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)水平移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)焊槍11對(duì)準(zhǔn)焊縫；

b)啟動(dòng)使環(huán)形燃料元件7旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，實(shí)現(xiàn)環(huán)形燃料元件7順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，通過(guò)容器6帶有的觀察窗口8確認(rèn)焊槍11是否對(duì)準(zhǔn)焊縫；

c)向容器6內(nèi)通入保護(hù)氣氬氣純度為99.9％，焊槍11保護(hù)氣也為氬氣純度為99.9％，實(shí)施上端塞1與內(nèi)包殼管2焊接，焊接工藝參數(shù)如表3所示；

表3實(shí)施例3焊接工藝參數(shù)

d)焊接完成后冷卻120s以上，將環(huán)形燃料元件7從容器6中取出；

e)重復(fù)上述步驟a)至d)，實(shí)施焊接環(huán)形燃料元件7另一端的下端塞與內(nèi)包殼管2焊接。

實(shí)施例4

如圖1所示，環(huán)形燃料元件7包括上、下端塞1，內(nèi)包殼管2和外包殼管3，放置在內(nèi)包殼管2和外包殼管3形成的環(huán)形空間內(nèi)的環(huán)形芯塊4；所述的上、下端塞1與內(nèi)包殼管2配合采用過(guò)渡配合。

如圖2所示，本發(fā)明所述的一種環(huán)形燃料元件的焊接方法，其主要是上、下端塞1與內(nèi)包殼管2的焊接方法，為焊槍11固定的方式進(jìn)行焊接，焊槍11固定于焊縫3點(diǎn)位或9點(diǎn)位，焊接方式為臥式；

具體步驟如下：

a)將環(huán)形燃料元件7從容器6一側(cè)送入容器6內(nèi)部，焊槍11從對(duì)應(yīng)的容器6另一側(cè)送入容器6內(nèi)部；通過(guò)焊槍定位卡具9固定焊搶11，焊槍定位卡具9在設(shè)置在容器6上的焊槍限位套10限定的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)水平移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)焊槍11對(duì)準(zhǔn)焊縫；

b)啟動(dòng)使環(huán)形燃料元件7旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，實(shí)現(xiàn)環(huán)形燃料元件7順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，通過(guò)容器6帶有的觀察窗口8確認(rèn)焊槍11是否對(duì)準(zhǔn)焊縫；

c)向容器6內(nèi)通入保護(hù)氣氬氣純度為99.999％，焊槍11保護(hù)氣也為氬氣純度為99.999％，實(shí)施上端塞1與內(nèi)包殼管2焊接，焊接工藝參數(shù)如表4所示；

表4實(shí)施例4焊接工藝參數(shù)

d)焊接完成后冷卻120s以上，將環(huán)形燃料元件7從容器6中取出；

e)重復(fù)上述步驟a)至d)，實(shí)施焊接環(huán)形燃料元件7另一端的下端塞與內(nèi)包殼管2焊接。