[发明专利]核电站控制棒驱动机构与压力容器顶盖管座的焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及压水堆核电站控制棒驱动机构的焊接，更具体地说，本发明涉及一种控制棒驱动机构耐压壳与反应堆压力容器顶盖管座的焊接方法。

背景技术

压水堆核电站控制棒驱动机构(简称CRDM)是反应堆控制和保护系统极为重要的伺服机构，它所驱动的控制棒组件是调节快速反应性变化的重要部件。CRDM安装在反应堆压力容器(简称RPV)顶盖管座上面，它的耐压壳部件由端塞、棒行程套管和密封壳三个部分组成；其中，耐压壳部件是反应堆主冷却剂系统压力边界的一部分，必须能承受高温高压以保证反应堆压力边界的完整性，确保无任何冷却剂的泄漏。

在现有技术中，CRDM耐压壳与RPV顶盖管座的焊接是采用带有填充环的惰性气体保护脉冲自动焊，在核岛现场安装完成的。填充环的样式为梯形、L形、Y形，焊接过程为：将填充环嵌入CRDM耐压壳与RPV顶盖管座之间的坡口中并点焊牢固，随后采用专门设计的自动焊机焊接一周，形成环形焊缝而完成焊接。但是，由于焊接参数在整个自动焊过程中并无变化，因此经常导致在焊缝的起弧与收弧的搭接部位产生部分焊缝宽度变窄的情况，严重时会影响焊缝的质量甚至造成缺陷而使焊缝返修。

有鉴于此，确有必要提供一种能够改善焊缝质量的核电站控制棒驱动机构与压力容器顶盖管座的焊接方法。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种能够改善焊缝质量的核电站控制棒驱动机构与压力容器顶盖管座的焊接方法，以降低焊缝搭接处的收窄倾向，提高焊缝的合格率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种核电站控制棒驱动机构与压力容器顶盖管座的焊接方法，其步骤为：选用非熔化极惰性气体保护自动焊对嵌有填充环的控制棒驱动机构与压力容器顶盖管座进行焊接，并将焊接过程自起弧开始分为两段进行；两段焊接分别采用不同的焊接工艺参数，且第二段的焊接热输入大于第一段的焊接热输入。

作为本发明核电站控制棒驱动机构与压力容器顶盖管座的焊接方法的一种改进，所述第一段焊接的峰值电流为125～132A，基值电流为68A，电压为9.6V；第二段焊接的峰值电流为133～140A，基值电流为70A，电压为9.7V。

作为本发明核电站控制棒驱动机构与压力容器顶盖管座的焊接方法的一种改进，所述第一段焊接的区间为自起弧开始的0°～352°，第二段焊接的区间为352°～360°。

作为本发明核电站控制棒驱动机构与压力容器顶盖管座的焊接方法的一种改进，所述非熔化极惰性气体保护自动焊采用纯度为99.997％～99.999％的高纯氩作为保护气。

作为本发明核电站控制棒驱动机构与压力容器顶盖管座的焊接方法的一种改进，焊接前的操作步骤为：首先将填充环点焊在控制棒驱动机构的耐压壳上，然后将控制棒驱动机构耐压壳安装至压力容器顶盖管座上并旋紧螺纹。

作为本发明核电站控制棒驱动机构与压力容器顶盖管座的焊接方法的一种改进，所述填充环为梯形、L形或Y形。

作为本发明核电站控制棒驱动机构与压力容器顶盖管座的焊接方法的一种改进，在焊接整周后，将焊接电流衰减至焊接过程结束并收弧。

与现有技术相比，本发明采用分段焊接方法对控制棒驱动机构耐压壳与反应堆压力容器顶盖管座进行焊接，由于第二段的焊接热输入大于第一段的焊接热输入，因此明显减少了焊缝的起弧与收弧的搭接部位产生部分焊缝宽度变窄的情况，从而有效地保证了焊缝宽度及焊接质量；另外，本发明的实现不需要添加任何额外的焊接设备，而是只需对现有焊接程序做少量修改即可，因此实施过程非常简单，并因为焊缝合格率的提高而极大地降低了焊接成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明核电站控制棒驱动机构与压力容器顶盖管座的焊接方法及其有益效果进行详细说明。

图1为核电站控制棒驱动机构与压力容器顶盖管座进行安装焊接的结构示意图。

图2为核电站控制棒驱动机构与压力容器顶盖安装焊接处(即图1中A部分)的放大图。

图3为本发明核电站控制棒驱动机构与压力容器顶盖管座的焊接方法的分段控制示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。

请参阅图1至图3，本发明核电站控制棒驱动机构与压力容器顶盖管座的焊接方法包括以下步骤：