[發明專利]一種先進壓水堆燃料元件管座機械加工方法

在審

• 申請號: 201611233564.5
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106736292A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 馬引兄;王保進;王琦;張力;侯旺;張海偉;劉斌
• 申請（專利權）人: 中核北方核燃料元件有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;G21C21/00
• 代理公司: 核工業專利中心11007
• 代理人: 莫丹

技術領域

本發明涉及核燃料元件結構件制造，具體涉及一種先進壓水堆燃料元件管座機械加工方法。

背景技術

現在的壓水堆元件使用的管座主要采用型材進行機械銑削加工直接完成，其中上管座要先加工后續焊接再進行精加工。該工藝復雜、材料去除量大、加工周期較長，同時，焊接工藝局部受熱容易使工件產生變形，總體加工成本較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種先進壓水堆燃料元件管座機械加工方法，其有效提高該管座的制備效率，減少材料用量，減少加工使用刀具規格，降低制造成本。

實現本發明目的的技術方案：一種先進壓水堆燃料元件管座機械加工方法，其包括如下步驟：

(a)首先采用精密鑄造工藝鑄造出管座毛坯，管座的底面、流水孔道直接鑄造成形到尺寸，不再進行加工；其它精度要求高的定位孔、中心孔、上平面部分鑄造出結構留出加工余量；

(b)在步驟(a)鑄造完成后，對管座毛坯退火處理，退火處理采用退火爐，退火溫度330℃～370℃，保溫1～3小時；

(c)然后采用機械加工的方式進行管座的上平面、定位孔、以及中心孔最后成型。

如上所述的一種先進壓水堆燃料元件管座機械加工方法，其所述的上平面的機械加工為：通過四個支撐塊支撐管座底面四角，在采用兩個壓緊裝置把管座兩邊固定在銑床工作臺上，采用銑刀加工管座上平面的中間部分；完成后，用另外兩個壓緊裝置壓住管座中間，松開兩邊的壓緊裝置，采用銑刀加工剩余部分。

如上所述的一種先進壓水堆燃料元件管座機械加工方法，其所述的定位孔的機械加工為：管座定位孔內有4處腰形槽結構，且4部分圓弧不連續、低于定位孔內孔表面，在機械加工設備上使用成形刀具，以數控程序控制成形刀具從定位孔中心位置分別向四個方向進行加工，達到尺寸要求。所述的機械加工設備數控銑床。

如上所述的一種先進壓水堆燃料元件管座機械加工方法，其所述的中心孔的機械加工為：中心孔有3處倒角，根據中心孔結構設計制作相應的成形刀具，在機械加工設備上使用該成形刀具，采用一次成形完成除最下部倒角外的所有結構尺寸，翻轉工件使用角度銑刀完成剩余1處倒角的加工。所述的機械加工設備數控銑床。

如上所述的一種先進壓水堆燃料元件管座機械加工方法，其所述的先進壓水堆燃料組件管座材料采用不銹鋼材料。

如上所述的一種先進壓水堆燃料元件管座機械加工方法，其所述的先進壓水堆燃料組件管座為上管座或下管座。

本發明的效果在于：

本發明針對先進壓水堆燃料組件管座的結構，采用精密鑄造+機械加工的制備工藝路線，建立了一種先進壓水堆燃料組件管座精密鑄造坯料機械加工工藝。對管座制備的流程、加工方式進行了合理的設計整合，有效提高了管座的加工效率。該工藝規避了焊接工藝的質量隱患，同時，材料去除量減小，加工路線合理，提高了加工效率。

采用精密鑄造管座毛坯再加工的工藝方案，可以大量的減少加工余量，有效的減少單件加工時間，減少刀具損耗；使復雜結構加工方式簡單化，降低機械加工工藝難度，易于控制產品質量，降低生產成本。

附圖說明

圖1為某管座結構示意圖；

圖2為圖1的管座俯視圖；

圖3為管座上平面銑削裝置示意圖；

圖4為定位孔腰形槽加工示意圖；

圖5為下管座中心孔及成形刀具示意圖。

圖中：1.底面；2.定位孔；3.中心孔；4.上平面；5.支腿孔；6.流水孔道；7.壓緊裝置一；8.管座；9.支撐塊；10.銑床工作臺；11.壓緊裝置二；12.腰形槽；13.成形刀具。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明所述的一種先進壓水堆燃料元件管座機械加工方法作進一步描述。

本發明所述的一種先進壓水堆燃料元件管座機械加工方法，其包括如下步驟：

(a)如圖1和圖2所示，首先采用精密鑄造工藝鑄造出管座毛坯，管座的底面1、流水孔道6直接鑄造成形到尺寸，不再進行加工；其它精度要求高的定位孔2、中心孔3、上平面4部分鑄造出結構留出加工余量；

(b)在步驟(a)鑄造完成后，對管座毛坯退火處理，退火處理采用退火爐，退火溫度330℃～370℃，保溫1～3小時；(例如：退火溫度330℃，保溫3小時；或者退火溫度350℃，保溫2小時；或者退火溫度370℃，保溫1小時)

(c)然后采用機械加工的方式進行管座的上平面4、定位孔2、以及中心孔(3)最后成型。