[发明专利]核燃料棒多功能全自动TIG焊接装置

说明书

技术领域

本发明属于一种焊接装置，具体涉及一种核燃料棒多功能全自动TIG焊接装置。

背景技术

目前，国际上少有见到采用TIG焊接工艺和设备进行大批量焊接M5合金包壳管环焊缝的报道。世界上核电发达国家进行核燃料组件燃料棒环缝焊接的情况如下：法国AREVA公司60年至90年代初期采用TIG环缝焊接工艺，焊接对象为Zr-4合金材料，90年代初期开始采用激光焊接环缝工艺，焊接对象为Zr-4合金材料和M5合金材料，后来采用压力电阻焊焊接M5合金燃料棒。俄罗斯NCCP公司主要采用电子束焊和压力电阻焊环缝焊接工艺和设备，焊接对象为E110合金材料。韩国KNF公司焊接燃料棒采用的是压力电阻焊环缝焊接工艺和设备，焊接对象为优化Zr-4合金材料。中核建中核燃料元件有限公司(CJNF)燃料棒生产线环缝焊接包括电子束焊接和TIG焊接工艺，其中电子束焊接主要用于全M5包壳管焊接，TIG焊接工艺的焊接对象主要为Zr-4合金（PC和QSI工程）和M5合金，后来引进了俄罗斯的VVER生产线，采用的是电子束和压力电阻焊生产工艺；当前，CJNF和中核北方燃料元件有限公司引进法国AREVA较先进技术，燃料棒的环缝焊接采用压力电阻焊。

从目前几个主要国家的燃料棒焊接技术的发展趋势来看，燃料棒焊接技术有向压力电阻焊焊接技术方向发展的趋势，例如法国AFA3G燃料棒压力电阻焊技术和俄罗斯的VVER燃料棒压力电阻焊技术，但与熔化焊相比，压力电阻焊缝检验方法的可靠性问题还是存在着不同的看法。而燃料棒的TIG焊接技术成熟，检验方法可靠，焊接设备相对简单，可靠性好，美国的AP1000燃料棒焊接采用的就是TIG焊接技术，可见TIG焊接工艺同样具有广阔的应用前景。

而现在生产线线TIG环缝焊机和俄罗斯电子束焊机返修率一般为2.3%，生产效率和产品质量较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种核燃料棒多功能全自动TIG焊接装置，应用本发明进行焊接的总返修率约为0.356%，生产效率和产品质量得到大大的提高。

本发明是这样实现的，核燃料棒多功能全自动TIG焊接装置，它包括跟踪机构，跟踪机构上设有焊室，焊室设置在加紧旋转装置上，加紧旋转装置的右侧设有送料器，送料器的右侧设有送料托轮，送料托轮的右侧设有旋转托轮，旋转托轮的右侧设有拔料机构，拔料机构的右侧设有附室抽真空装置，其中，送料器、送料托轮、旋转托轮、拔料机构和附室抽真空装置均安装在机架上。

所述的送料器包括送料机滑轨部件，送料机滑轨部件下部设有压紧弹簧，压紧弹簧的下部设有驱动力矩电机和送料轮，送料轮的下部设置压紧轮，压紧轮安装在压紧气缸上。

所述的焊室包括跟踪机构，跟踪机构的下部设有焊炬，焊炬的下部为焊枪平移调整机构，焊枪平移调整机构的一侧设有旋转部件，旋转部件上设有气缸，焊枪平移调整机构的另一侧安装有端塞抽真空接头，焊枪平移调整机构的底部安装有焊室抽真空接头。

本发明的优点是，采用新型气路结构，解决氦气排气回路对焊室的污染，消除了焊缝热影响区边缘出现的白色腐蚀产物；采用专用超高频引弧器，解决氦气的电离电位高，焊接时引弧较困难的问题；设置了双托轮机构、送料轮压紧力调节机构、特殊的副室结构及焊室夹持机构等，可以在传输和焊接过程中满足燃料棒表面划伤深度小于0.025mm、划痕的宽度小于4mm产品技术条件要求。

附图说明

图1为本发明所提供的核燃料棒多功能全自动TIG焊接装置示意图；

图2为送料器示意图；

图3为焊室示意图；

图4为电气控制部分总体结构框图。

图中，1跟踪机构，2焊室，3加紧旋转装置，4送料器，5送料托轮，6旋转托轮，7拔料机构，8附室抽真空装置，11压紧轮，12压紧气缸，13送料机滑轨部件，14压紧弹簧，15驱动力矩电机，16送料轮，21跟踪机构，22端塞抽真空接头，23焊室抽真空接头，24焊炬，25焊枪平移调整机构，26旋转部件，27气缸。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细介绍：

如图1所示，核燃料棒多功能全自动TIG焊接装置包括跟踪机构1，跟踪机构1上连接有焊室2，焊室2安装在加紧旋转装置3上，加紧旋转装置3的右侧设置有送料器4，送料器4的右侧设置有送料托轮5，送料托轮5的右侧设置有旋转托轮6，旋转托轮6的右侧设置有拔料机构7，拔料机构7的右侧设置有附室抽真空装置8，其中，送料器4、送料托轮5、旋转托轮6、拔料机构7和附室抽真空装置8均安装在机架上。