[發明專利]一種新鋯合金燃料棒頂鍛成型焊方法

在審

• 申請號: 201611234814.7
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106735807A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 孫俊峰;李瑞鋒;底樂;張風起;丁永斌;劉寶桐;李萬普;魏啟飛;劉杰;紀思倩;李超
• 申請（專利權）人: 中核北方核燃料元件有限公司;中核包頭核燃料元件股份有限公司
• 主分類號: B23K11/00
• 分類號: B23K11/00
• 代理公司: 核工業專利中心11007
• 代理人: 張雅丁

1.一種新鋯合金燃料棒頂鍛成型焊方法，其特征在于：把端塞和包殼管裝配成對接接頭，在擠壓力作用下，使包殼管端面與端塞配合面接觸，通過焊接電極給工件施加電流，焊接電流從端塞電極開始，通過端塞和包殼管最后到達焊接電極，焊接電流的能量釋放在端塞和包殼管的接觸電阻上；包殼管端面與端塞配合面及鄰近區域產生的電阻熱使焊接面的金屬處于塑性狀態，然后對對接接頭施加頂力，靠頂鍛來完成焊接；還包括以下技術要求：

(1)確定焊件表面狀態

控制整個焊縫圓周上的焊接頂鍛量均勻；

在包殼管側的焊接頂鍛斜面光滑而且沒有燒傷；

頂鍛的外緣沒有不允許的焊接金屬的熔滴和飛濺；

由焊接模具的抵觸而引起的頂鍛金屬的機械變形不超過標樣；

(2)焊縫強度

如果滿足下列要求，則認為焊縫強度是足夠的：

——爆破試樣的斷裂處在包殼管和端塞的焊接接觸面之外；

——最小爆破壓力至少達到1200bar；

(3)焊區內部狀態

焊區內部不出現不連續狀態，包殼管和端塞的焊接接觸面完全熔合。

2.如權利要求1所述的一種新鋯合金燃料棒頂鍛成型焊方法，其特征在于：在工藝合格性鑒定試驗的焊接試樣制備期間，使用焊接電流、電極壓力和包殼管伸出長度的最大、最小值的各種不利組合確定焊接頂鍛的形狀和尺寸的限值。

3.如權利要求1所述的一種新鋯合金燃料棒頂鍛成型焊方法，其特征在于：控制焊接頂鍛的位置、形狀尺寸及偏差以及焊瘤加工后的表面粗糙度，符合圖紙的要求。

4.如權利要求1所述的一種新鋯合金燃料棒頂鍛成型焊方法，其特征在于：包殼管和端塞的表面狀態符合相關要求，包括機械變形、來自焊接模具和電極的銅沉積、燒傷、氧化色以及其它影響。

5.如權利要求1所述的一種新鋯合金燃料棒頂鍛成型焊方法，其特征在于：在(360±6)℃水中和(18.7±1.4)MPa壓力下，時間為80h，無白色或棕色腐蝕產物。

6.如權利要求1所述的一種新鋯合金燃料棒頂鍛成型焊方法，其特征在于：在工藝合格性鑒定試驗的焊接試樣制備期間，使用焊接電流、電極壓力和包殼管伸出長度的最大、最小值的各種不利組合確定焊接頂鍛的形狀和尺寸的限值；控制焊接頂鍛的位置、形狀尺寸及偏差以及焊瘤加工后的表面粗糙度，符合圖紙的要求；包殼管和端塞的表面狀態符合相關要求，包括機械變形、來自焊接模具和電極的銅沉積、燒傷、氧化色以及其它影響；在(360±6)℃水中和(18.7±1.4)MPa壓力下，時間為80h，無白色或棕色腐蝕產物。