燃料棒加长端塞与包壳管TIG环焊工艺研究

新型燃料棒采用自主研发的锆合金包壳管,具有独特的长形中空下端塞结构,由于包壳管与端塞配合处壁厚较薄,端塞总长变长,采用常规燃料棒端塞TIG焊接方式将面临焊缝易烧穿、焊缝腐蚀检查不合格、焊接设备工装无法满足要求等问题。通过设计焊接工装和开展焊接电流试验、管内负压试验、夹持距离调整试验,针对新型端塞斜面面积小影响散热效果、焊接变形导致直线度超差问题,重新设计了焊接顶头结构;为避免焊缝熔深过大,选择了合适的TIG焊接峰值电流,并重新匹配焊接基值电流;为保证焊缝腐蚀检查结果合格,焊接前调整包壳管侧夹持距离,焊接过程中对包壳管管内空气进行抽空。采用新的TIG环焊工艺,获得了外观尺寸合格、理化性能优良的焊缝质量,焊接结果满足要求。

燃料棒下端塞压塞机设计研究

压塞机是燃料棒进行电子束或非熔化极惰性气体钨极保护焊(TIG焊)接前将端塞压入包壳管中的一种重要设备。以往所使用的压塞机难以满足当前的使用需求。因此重新设计一种新型压塞机。通过对端塞结构及技术要求的分析,确定了压塞机设计思路。介绍了压塞机的端塞上料(储料)机构、送端塞机构、压塞机构、上下料机构及其附属机构设计理由和方法。在实际使用中,新设计的压塞机要求压塞过程安全、平稳、便捷、自动化,压塞后无划伤。