[发明专利]一种燃料元件棒压塞焊接一体化方法

说明书

技术领域

本发明属于一种焊接方法，具体涉及一种压水堆核燃料棒、导向管部件及相关棒的包壳与端塞的压塞与焊接方法。

背景技术

在燃料棒、相关棒生产中，如需在管腔中充入一定压力的氦气，所采用的产品结构一般为上、下端塞同包壳管进行压塞后进行TIG或电子束环焊，然后通过端塞的小孔充入一定压力的氦气，最后进行TIG堵孔焊接。现有技术必须有压塞机、环焊机、堵孔焊机共三台设备，这种生产方式需要三个以上工作人员配合，一个负责压塞，两位分别负责环焊和堵孔，现有的压塞机无对管子进行压塞前的抽真空和充一定氦气的功能。

现有的压塞及焊接方法不能实现对上、下端塞无小孔，并要求在压塞前对管腔内充一定压力氦气的燃料棒或相关棒焊接。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃料元件棒压塞焊接一体化方法，它能够解决现有燃料元件压塞、焊接方法无法实现对上、下端塞无小孔，并要求在压塞前对管腔内充一定压力氦气的燃料棒或相关棒情况的焊接。

本发明是这样实现的，一种燃料元件棒压塞焊接一体化方法，它包括如下步骤，

(1)将燃料元件上端塞与装配好下端塞的包壳管进行对中；

(2)对包壳管进行抽真空；

(3)在包壳管内充入氦气；

(4)将上端塞压入包壳管；

(5)对压好上端塞的包壳管进行焊接。

所述的步骤(1)为将燃料元件上端塞与装配好下端塞的包壳管进行对中，并使包壳管管口与上端塞配合端面的间隙距离为3～10mm。

所述的步骤(2)为对包壳管进行抽真空，使管内真空度达到30Pa以下，并继续抽真空至少3分钟。

所述的步骤(3)为在包壳管内充入0.1MPa～0.15MPa的氦气，充氦时间至少30秒；

所述的步骤(4)为将上端塞压入包壳管，确保上端塞与包壳管的配合过盈量在0～0.05mm之间，保证压塞后上端塞与管口的配合紧密，同时压塞时管口不能变形，压塞力控制在2500N～3500N；

所述的步骤(5)为对压好上端塞的包壳管进行焊接，焊接处保持压力为0.1MPa～0.15MPa的氦气，压好上端塞的包壳管的转速为4～6s/r，焊接电流18～22A，电极与焊接面的间距0.5～0.8mm，焊接时间为12秒，焊接后冷却时间不小于5秒。

本发明的优点是，它能够实现了对上、下端塞无小孔，并要求在压塞前对管腔内充一定压力氦气的燃料棒或相关棒焊接；将压塞和焊接功能集中到一台设备，做到压完即焊，设备运行只需一个操作人员。提高核产品焊接质量和生产效率，降低劳动成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明：

一种燃料元件棒压塞焊接一体化方法，它包括如下步骤：

(1)将燃料元件上端塞与装配好下端塞的包壳管进行对中，并使包壳管管口与上端塞配合端面的间隙距离为3～10mm；

(2)对包壳管进行抽真空，使管内真空度达到30Pa以下，并继续抽真空至少3分钟；

(3)在包壳管内充入0.1MPa～0.15MPa的氦气，充氦时间至少30秒；

(4)将上端塞压入包壳管，确保上端塞与包壳管的配合过盈量在0～0.05mm之间，保证压塞后上端塞与管口的配合紧密，同时压塞时管口不能变形，压塞力控制在2500N～3500N；

(5)对压好上端塞的包壳管进行焊接，焊接处保持压力为0.1MPa～0.15MPa的氦气，压好上端塞的包壳管的转速为4～6s/r，焊接电流18～22A，电极与焊接面的间距0.5～0.8mm，焊接时间为12秒，焊接后冷却时间不小于5秒。