[發(fā)明專利]一種環(huán)形燃料組件緩沖管焊接拉伸檢測的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811559915.0
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN111351708B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜浩;葛騰;郭繁林;許娟;孫建宇;張文輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中核北方核燃料元件有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/04
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 任超

本發(fā)明涉及一種環(huán)形燃料組件緩沖管焊接拉伸檢測的裝置及方法，所述的裝置包括螺紋接頭和橄欖頭；所述的方法包括以下步驟：步驟一，將緩沖管一端擰入M7*0.5?6H的螺紋接頭用于試驗(yàn)機(jī)夾持，另一端放入Φ13.65?0.05的橄欖頭進(jìn)行支撐；步驟二，將裝填有橄欖頭的管端安裝在試驗(yàn)機(jī)的上夾頭內(nèi)，然后夾緊；再移動下夾頭使其達(dá)到螺紋接頭夾持端的適當(dāng)位置，并把試件下端夾緊；步驟三，開始拉伸檢測，直至緩沖管試樣斷裂。本發(fā)明通過設(shè)計(jì)并制作一種環(huán)形燃料組件緩沖管的焊接拉伸檢測專用工具。從而實(shí)現(xiàn)環(huán)形燃料組件緩沖管的焊接拉伸室溫下靜載荷拉伸檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于緩沖管焊接拉伸檢測領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)形燃料組件緩沖管焊接拉伸檢測的裝置及方法。

背景技術(shù)

靜載荷下拉伸試驗(yàn)是工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的金屬力學(xué)性能試驗(yàn)方法之一，試驗(yàn)一般在室溫(10-35)℃范圍內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)常采用標(biāo)準(zhǔn)的光滑圓柱試樣，試驗(yàn)特點(diǎn)是在確定的試驗(yàn)條件(溫度、應(yīng)力狀態(tài)、加載速率和環(huán)境)下，測定材料的彈性、強(qiáng)度、塑性、應(yīng)變硬化等許多重要力學(xué)性能指標(biāo)，并揭示材料在靜載荷下常見的三種失效形式，即過量彈性變形、塑性變形和斷裂。試樣在屈服階段之后所能抵抗的最大力。對于無明顯屈服(連續(xù)屈服)的金屬材料，為試驗(yàn)期間的最大力。

環(huán)形燃料組件緩沖管焊接拉伸就是用拉伸試驗(yàn)方法檢驗(yàn)焊縫的質(zhì)量。通過在試驗(yàn)機(jī)上對樣品進(jìn)行拉伸的方式測定樣品的最大抗拉力，一般拉至斷裂。夾持部分用來裝入試驗(yàn)機(jī)夾具以便夾緊試樣，需要保證過渡的標(biāo)距部分能均勻受力。這兩部分的尺寸及要求決定于焊接拉伸檢測裝置的設(shè)計(jì)效果。這也是此次發(fā)明的難點(diǎn)。

如圖1所示，緩沖管焊接拉伸試樣為管狀，Zr-4合金材質(zhì)，整體長度為100-150mm，其外徑為Φ14.8mm，內(nèi)徑為Φ13.7，在其一端焊接有端塞，端塞中心為M7*0.5-6H的內(nèi)螺紋。另外一端為Φ13.7±0.05的管口形狀。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：由于環(huán)形燃料組件緩沖管的焊接拉伸試樣的兩端結(jié)構(gòu)特殊，且不能直接夾持在電子萬能試驗(yàn)機(jī)的夾具之上。而本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)并制作一種環(huán)形燃料組件緩沖管的焊接拉伸檢測專用工具。從而實(shí)現(xiàn)環(huán)形燃料組件緩沖管的焊接拉伸室溫下靜載荷拉伸試驗(yàn)方法的建立。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種環(huán)形燃料組件緩沖管焊接拉伸檢測的裝置，包括螺紋接頭和橄欖頭；

所述的螺紋接頭，整體為圓柱形，長度為70-90mm；右端為外螺紋端，長度為17-20mm，螺紋尺寸為M7*0.5-6H，用于固定連接緩沖管；左端為夾持端，長度為50-70mm，用于試驗(yàn)機(jī)夾持；夾持端與外螺紋端之間的連接部位為斜坡過渡區(qū)A，過渡區(qū)A的直徑從外螺紋端的Φ7mm逐漸提升至夾持端A的Φ9mm，過渡區(qū)長度為5-8mm；

所述的橄欖頭，整體為圓柱形，長度為55-70mm；右端為夾持端B，長度為5-8mm，直徑為Φ14.2，用于試驗(yàn)機(jī)夾持；左端為插入端，長度為50-55mm，其外徑為Φ13.65mm-0.05，用于伸入試樣內(nèi)部進(jìn)行填充；夾持端B與插入端的中間部位為過渡區(qū)B有一個變徑臺階，外徑從Φ14.2mm變徑為Φ13.65mm-0.05。

進(jìn)一步的，所述的螺紋接頭，材質(zhì)為1Cr17Ni2馬氏體。

進(jìn)一步的，所述的螺紋接頭，整體進(jìn)行淬火、回火處理，保證拉伸工具抗拉強(qiáng)度不低于30000N。

進(jìn)一步的，所述的橄欖頭，材質(zhì)為1Cr17Ni2馬氏體。

進(jìn)一步的，所述的橄欖頭，整體進(jìn)行淬火、回火處理，保證拉伸工具抗拉強(qiáng)度不低于30000N。

進(jìn)一步的，所述的外螺紋端，端部進(jìn)行了0.5的倒角處理。

進(jìn)一步的，所述的橄欖頭，頂端采用圓角R2處理。

一種環(huán)形燃料組件緩沖管焊接拉伸檢測的方法，使用本發(fā)明所述的裝置，包括以下步驟：