[发明专利]一种超高温氦检漏装置

说明书

本发明公开了一种超高温氦检漏装置，包括箱体、移动轨道和物料小车。其中物料小车的门板和工件托架采用活动连接，当工件托架进入箱体后可与门板脱开，使门板浮动固定于箱体门框处，避免了工件托架受热变形后对门板的影响，保证门板能够在极限真空度为5×10^‑4Pa、温度高于500℃的超高温条件下仍对箱体进行可靠密封，从而实现正常检漏。同时，箱体由保温箱和真空箱套设而成，真空箱处设有与其连通的箱内冷却机构，两箱之间还设有可与外部连通的温控夹层，通过分区加热精确调控升温，通过箱外冷却和箱内冷却的共同作用，加速降温进程，从而匹配工件生产节拍。

技术领域

本发明涉及一种超高温氦检漏装置，属于氦检漏技术领域。

背景技术

现有压水堆燃料棒由锆包壳管、锆上下端塞、弹簧、隔热块、UO₂芯块等组成，将弹簧、隔热块、UO₂芯块装入锆包壳管后，经过对上、下端塞与包壳管的焊接和充氦密封焊，制成燃料棒产品。燃料组件是核反应堆中重要的核心部件，而组件中的燃料棒质量直接关系到核反应堆的安全运行，因此对焊缝质量要求很高。目前，可用于燃料棒排查检漏方法较多，包括气泡法、水质分析法、碳捕集法、氦质谱检漏等。其中，氦质谱检漏是目前应用最广泛、灵敏度最高的一种检漏技术。由于空气中氦浓度较小，氦质谱检漏仪采用氦气作示漏介质，有利于使检漏系统的本底很低，从而得到较高的检漏灵敏度。氦质谱检漏仪可在各种检测工况条件下实现泄漏率的定量检测，且其检漏分辨率高、测量范围广，特别是微小泄漏率的精确测量，因而被广泛用于航空、航天、电子工业、半导体、汽车工业、半导体等行业。

燃料棒在正常工作条件下，其中心温度高达2000℃，而焊接外壳温度也将达到500℃左右。但现有氦质谱检漏设备的热处理条件无法匹配燃料棒正常工作条件，如中国发明专利CN2007100499611中公开了一种高温高压氦检漏方法及其检漏装置，其最高热处理温度为380℃，中国发明专利申请CN2016105570960中公开了一种用于热氦检漏的气体加热循环系统及快速加热冷却方法，其最高热处理温度为270℃。由于燃料棒外壳工作温度已接近很多常用真空箱体材质耐受能力极限，当在此高温条件下进行真空检漏操作时，极易导致箱体变形，从而破坏真空系统而无法完成检漏操作。除此之外，高温条件下，真空箱体如何实现快速升、降温操作，以匹配工业化生产要求，也亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超高温氦检漏装置，能够在极限真空度为5×10^-4Pa、温度高于500℃的超高温条件下实现稳定密封，进行正常检漏；并可实现超高温条件下的快速升、降温，以匹配工件生产节拍。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种超高温氦检漏装置，其特征在于，包括箱体、移动轨道和物料小车，移动轨道设置于箱体敞口前方，物料小车通过驱动机构的带动沿移动轨道滑动；箱体包括真空箱和罩设于真空箱外侧的保温箱，真空箱处连通设有箱内冷却机构，真空箱和保温箱间设有温控夹层，温控夹层内设有若干加热带，保温箱顶部设有分别与温控夹层相连通的进气关断阀和排气关断阀；物料小车包括活动相连的门板和工作托架，门板通过悬挂铰接机构与驱动机构连接，工作托架沿真空箱内设置的移动导轨移动。

进一步地，真空箱包括工作区和缓冲区，保温箱罩设于工作区外侧。

进一步地，箱内冷却机构与工作区内部循环连通的。

进一步地，排气关断阀处连设有排气风机。

进一步地，门板处设有门板锁紧机构，门板锁紧机构与驱动机构活动相接。

进一步地，工作托架底部设有滚轮，滚轮沿移动导轨移动。

进一步地，门框、门板和温控夹层处均设有水冷结构。

对上述技术方案进行以下补充说明：