[发明专利]一种控制钎焊次组件焊缝外铍锆合金缺陷产生的方法

说明书

技术领域

本发明属于重水堆核燃料棒束制造技术领域，具体涉及一种控制钎焊次组件焊缝外铍锆合金缺陷产生的方法。 

背景技术

钎焊是重水堆核燃料棒束制造重要的环节。在钎焊过程中常常形成一种我们习惯称为“铍锆合金”的缺陷，主要表现为钎料外流，在焊缝边缘形成铍锆合金，是目前重水堆核燃料棒束制造中最主要的拒收缺陷。 

此外，钎焊是重水堆核燃料棒束制造的中间环节，其之前的附件（附件是支承垫、薄隔离块和厚隔离块的统称）制造工艺、附件清洗工艺、附件涂铍工艺、点焊工艺都会对钎焊次组件焊缝外铍锆合金缺陷的产生有影响，因此在生产中需从这些工艺着手，系统的建立一种控制钎焊次组件焊缝外铍锆合金缺陷产生的方法。 

目前国内外从事重水堆核燃料棒束制造的企业很少，且关于铍与锆的钎焊研究资料甚少，所以在生产中可借鉴的理论知识与实践经验也很少。 

发明内容

本发明以钎焊次组件焊缝外铍锆合金缺陷为研究对象，对钎焊工艺及对钎焊有影响的附件制造工艺、附件清洗工艺、附件涂铍工艺、点焊工艺进行分析研究，最终确定主要影响因素，建立控制方法。 

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为： 

一种控制钎焊次组件焊缝外铍锆合金缺陷产生的方法，包括如下步骤： 

（1）附件制造工艺：第一，在支承垫铣制、隔离块冲制及倒角过程中，消 除附件边缘处的毛刺，支承垫铣制过程中采用冷却液冷却；第二，隔离块尺寸控制在工艺控制范围，支承垫各项尺寸均控制在工艺范围中值偏下； 

（2）附件清洗工艺：第一，将清洗机第四槽漂洗槽的水1天1换；第二，在支承垫、隔离块进入烘箱之前增加了酒精脱水工序； 

（3）附件涂铍工艺：在实际生产中附件的铍层控制在工艺范围中值偏下； 

（4）钎焊工艺：第一，在保证焊接质量的情况下，尽量采用较低的焊接参数；第二，将感受器使用周期定为60～80个周期，并定期测量感受器孔径，对感受器孔径进行扩孔。 

所述（3）附件涂铍工艺：在实际生产中附件的铍层控制在工艺范围中值偏下，具体为：薄隔离块，14.8μm-15.5μm左右；厚隔离块，13.0-13.8μm左右；支承垫，11.8μm-13.0μm左右。 

所述（3）附件涂铍工艺：将支承垫涂铍料夹的压条由圆形更换为方形。 

所述（4）钎焊工艺：第一，在保证焊接质量的情况下，尽量采用较低的焊接参数，具体为：内环次组件的焊接功率控制在58%～63%，焊接时间40～58s；外环次组件在更换感受器后，起始焊接功率为62%，焊接时间为55s。 

所述（4）钎焊工艺：第二，通过感受器扩孔工具进行扩孔，感受器扩孔工具为带有锥度的圆柱形结构。 

本发明所取得的有益效果为： 

通过本发明所述控制钎焊次组件焊缝外铍锆合金缺陷产生的方法，在重水堆核燃料棒束生产过程中，在工艺控制要求范围内，对铍材使用量、铍层厚度建立了内控范围；优化了钎焊焊接工艺参数；缩短了感受器使用周期，并设计制作了感受器扩孔工具，建立扩孔方法；建立附件加工内控指标；设计制作了新的涂铍料夹。通过以上方法的建立与实施，使钎焊过程中铍锆合金缺陷得到 了有效控制。 

因钎焊是次组件生产的中间环节，通过本发明不仅控制钎焊次组件焊缝外铍锆合金缺陷的产生，而且优化了其之前的附件制造工艺、附件清洗工艺、附件涂铍工艺、点焊工艺，也有利于后续涂石墨、清理切定长、芯块装管、端塞焊工艺，因此本发明的积极效果，贯穿了整个棒束组装线，从而也促进了整个棒束制造产品质量的提高。 

同时，因目前关于铍与锆钎焊的研究很少，此次也是我们结合重水堆核燃料棒束制造钎焊工艺，对铍与锆钎焊的尝试探索研究。此外，本发明活动在基层生产单位开展，从生产实际出发，解决了制约生产的实际问题。 

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。 

本发明所述控制钎焊次组件焊缝外铍锆合金缺陷产生的方法包括如下步骤： 

（1）附件制造工艺：第一，在支承垫铣制、隔离块冲制、倒角过程中，消除附件边缘处的毛刺，将支承垫铣制过程中的油冷却改变为冷却液冷却；第二，隔离块尺寸控制在工艺控制范围，支承垫各项尺寸均控制在工艺范围中值偏下。 

（2）附件清洗工艺：第一，将清洗机第四槽漂洗槽的水由3天1换更改为1天1换，提高漂洗清洁度；第二，在支承垫、隔离块进入烘箱之前增加了酒精脱水这一工序，避免水渍产生。