[发明专利]一种无定位台上管座组装焊接方法

说明书

本发明公开了一种无定位台上管座组装焊接方法，包括如下步骤：步骤1：设计上管座无定位台结构形式；步骤2：制定组装TIG点焊焊接过程；步骤3：制定电子束固定点焊过程；步骤4：制定电子束扫描焊接过程；步骤5：制定缺陷返修方法；步骤6：手工TIG补焊返修。其有益效果在于：它能够解决管座焊接后管座内壁不规则的焊瘤、皱皮、管座内腔未焊合内腔缝隙等问题，同时解决原专项TIG焊接后焊缝熔深“易变性”问题，控制焊接变形，提高后续机械加工精度，提高了生产效率和产品制造质量。

技术领域

本发明属于动力堆核燃料组件制造技术领域，具体涉及一种燃料组件上管 座制造方法。

背景技术

上管座结构特殊，无法整体机械加工，采用零件组焊而成，图1所示上管 座由1块上连接板1，4块上围板2，1块上框板3组焊而成，共12条焊缝4。

现有工艺采用组装夹具将零部件组装TIG定位点焊后，使用焊接机器人进 行各条焊缝的TIG焊接，焊接完成后，管座各零件间内腔缝隙指标超标，且内 壁出现不规则的焊瘤、皱皮，需手工修磨检验，再修磨如此反复，工序间返工 频繁，生产效率和产品质量较低。

现有技术存在的问题如下：

1)管座焊接后内腔缝隙超标问题。各零部件间采用带定位台结构(带锁底 齐平接头)，即上连接板/上框板试样7与上围板试样8之间采用带定位尺寸b的 结构组装定位，如图2所示，由于存在焊接变形，焊接后焊缝背面会出现未焊 合的缝隙a，该堆型上管座要求焊接后内腔焊缝背面未焊合缝隙不超过0.15mm， 该指标要求是管座成品率低的原因之一。

2)上管座板簧槽段机加后皱皮问题。上管座板簧槽9在上框板正面和背面 的槽宽不一样，需要正、反面两次加工。采用带定位台(带锁底齐平接头)焊 接接头形式，板簧槽段剩余厚度c仅有(0.4±0.1)mm，见图4和图7。

上管座焊接为三段式焊接，共12条焊缝，按对称焊接顺序进行焊接。由于 有焊接变形，且该弹簧槽位置尺寸以加工四方后的一方为基准，致使板簧槽段 定位台处母材厚度c无法保证原先尺寸。该厚度的材料在加工背面弹簧槽时， 高速旋转的铣刀可能使其出现以下几种情况：

情况1：该处母材已被机械加工掉，光滑过渡；

情况2：残留很薄的母材，形成皱皮，并且往往形成较大的内腔缝隙；

情况3：残留较厚的母材(不超过0.5mm)。

当出现第2种情况时，可以用工具去除，保证光滑过渡。

当出现第3种情况时，如果母材仍较薄，则用塞尺检查该处缝隙时，极容 易造成缝隙增大而超过0.15mm，导致超差，即使允许进行残留厚度母材的去除 处理，也可能导致其它相关的尺寸(如吊装面宽度10.4mm)超差，且由于母材 较厚，去除难度增加，还可能造成周边表面受损伤的情况。所以上管座皱皮现 象一直是上管座废品率较高的主要原因之一。

3)管座内壁不规则焊瘤。该堆型管座采用的核级0Cr18Ni10Ti不锈钢，为 了控制夹杂物含量需要，杂质元素S、P含量极低，使原TIG焊接易导致所谓熔 深“易变性”问题，焊缝熔深不均。且会出现内壁不规则的焊瘤、皱皮、焊接 收缩率不均匀等问题，难以通过后续机加方式完全去除，生产效率较为低下。 需采用新的焊接方法，提高产品质量和生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无定位台上管座组装焊接方法，它能够解决上 管座焊接后管座各零件间内腔缝隙指标超标，内壁出现不规则的焊瘤、皱皮问 题，提高产品质量和生产效率，降低生产成本。

本发明的技术方案如下：一种无定位台上管座组装焊接方法，包括如下步 骤：

步骤1：设计上管座无定位台结构形式；

步骤2：制定组装TIG点焊焊接过程；