燃料棒端塞及燃料棒制造技术

本实用新型专利技术公开了一种燃料棒端塞及燃料棒，端塞包括轴向相接的第一塞体和第二塞体；第二塞体上设有侧面槽，侧面槽沿第二塞体的轴向向第一塞体的方向延伸；侧面槽与包壳管之间形成气流通道。本实用新型专利技术中，端塞设侧面槽，在燃料棒包壳管上与包壳管之间形成气流通道，通过气流通道对燃料棒进行抽真空充氮气，代替在端塞中心设置充气孔，也缩小了上、下端塞在结构上的差异，简化了上端塞的加工，提高端塞的加工效率。气流通道在端塞与包壳管的焊接过程中封堵，从而实现将端塞焊接和堵孔焊两步简化为一步焊接操作，提高了端塞焊接效率。

【技术实现步骤摘要】
燃料棒端塞及燃料棒
本技术涉及核燃料组件
，尤其涉及一种燃料棒端塞及燃料棒。
技术介绍
燃料组件主要由骨架及燃料棒构成，骨架由上管座、下管座、导向管、仪表管及格架组成，燃料棒由燃料芯块、包壳管、弹簧及上、下端塞组成。燃料棒在装配过程中，先将下端塞与包壳管进行焊接，然后装入燃料芯块、弹簧，最后焊接上端塞。为了平衡运行过程中燃料棒包壳内外压力，燃料棒内要求充入适当压力的氦气。目前，端塞与包壳管的焊接方式分为熔化焊和非熔化焊，熔化焊包括TIG焊(钨极惰性气体保护焊)、电子束焊和激光焊等方式，非熔化焊主要是压力电阻焊(USW)。压力电阻焊由于其特殊工艺，其上、下端塞结构是一致的，无需在上端塞开孔充气。而对于目前使用较多的熔化焊工艺，是先将上端塞插入包壳管并与之焊接，然后再通过上端塞中心的通孔充入氦气，最后进行堵孔焊。现有的上端塞、下端塞结构如图1所示，上端塞1中心开有充气孔2，且上端塞1的端部是平头的，而下端塞3中心没有开孔，端部是圆头的。在端塞焊接时，端塞焊接和充气堵孔焊分多步进行，生产流程步骤多，限制生产效率。另外，由于上端塞1开孔的结构设计，使得上端塞1、下端塞3的结构不同，长度也是不一致，因此上、下端塞1、3需分别进行加工，进一步限制生产效率。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，提供一种实现端塞焊接和堵孔焊一步操作完成的燃料棒端塞及具有该端塞的燃料棒。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种燃料棒端塞，包括轴向相接的第一塞体和第二塞体；所述第二塞体上设有侧面槽，侧面槽沿所述第二塞体的轴向向所述第一塞体的方向延伸；所述侧面槽与所述包壳管之间形成气流通道。优选地，所述侧面槽的底面位于所述第一塞体内。优选地，所述第一塞体和第二塞体的相接处形成一个与所述包壳管端面相接的环形台阶，所述侧面槽的底面位于所述环形台阶内。优选地，所述侧面槽的底面位于所述第一塞体和第二塞体的相接处；所述包壳管的端面上对应所述侧面槽设有凹槽，所述凹槽与所述侧面槽相连通，形成所述气流通道的开口。优选地，所述第一塞体和第二塞体的相接处形成一个与所述包壳管端面相接的环形台阶，所述侧面槽的底面位于所述环形台阶的表面。优选地，所述侧面槽的横截面形状为矩形、半圆形或弧形。优选地，所述侧面槽的宽度小于所述第二塞体的直径；所述第二塞体与燃料棒包壳管的端口内壁过盈配合。优选地，所述侧面槽的深度小于所述第二塞体半径的二分之一。优选地，所述第一塞体远离所述第二塞体的一端上设有与拉棒装置或压塞装置配合的安装结构；所述安装结构包括锥形导向部。本技术还提供一种燃料棒，包括包壳管、分别安装在所述包壳管上下两端上的上端塞和下端塞；所述上端塞为以上任一项所述的端塞。优选地，所述包壳管的端面上对应所述侧面槽设有凹槽，所述凹槽与所述侧面槽相连通，形成所述气流通道的开口。优选地，所述上端塞通过焊接方式固定在所述包壳管的上端，同时将所述上端塞与所述包壳管之间的气流通道封堵。本技术的有益效果：端塞上设侧面槽，在燃料棒包壳管上与包壳管之间形成气流通道，通过气流通道对燃料棒进行抽真空充氮气，代替现有技术中在端塞中心设置充气孔，也缩小了上、下端塞在结构上的差异，简化了上端塞的加工，提高端塞的加工效率。气流通道在端塞与包壳管的焊接过程中封堵，从而实现将端塞焊接和堵孔焊两步简化为一步焊接操作，提高了端塞焊接效率。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：图1是现有燃料棒中上、下端塞的结构示意图；图2是本技术第一实施例的燃料棒端塞的结构示意图；图3是图1所示端塞在包壳管上的剖面结构示意图；图4是图3所示端塞第二塞体在包壳管中的剖面结构示意图；图5是本技术第二实施例的燃料棒端塞的结构示意图；图6是图5所示端塞在包壳管上的剖面结构示意图；图7是图6中包壳管的结构示意图；图8是本技术第三实施例的燃料棒端塞的第二塞体在包壳管中的剖面结构示意图；图9是本技术第四实施例的燃料棒端塞的第二塞体在包壳管中的剖面结构示意图；图10是本技术第五实施例的燃料棒端塞的第二塞体在包壳管中的剖面结构示意图。具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本技术的具体实施方式。如图2、3所示，本技术第一实施例的燃料棒端塞10，包括轴向相接的第一塞体11和第二塞体12；端塞10用于安装在燃料棒的包壳管20上。在包壳管20上，第一塞体11位于包壳管20外部，第二塞体12与包壳管20的端口内壁配合，从而端塞10可紧固在包壳管20上。在本实施例中，第一塞体11和第二塞体12的相接处形成一个环形台阶13，该环形台阶13与包壳管20的端面相接。第一塞体11为端塞10的主体，其与第二塞体12相接的一端直径大于第二塞体12的直径，从而两者之间形成有环形台阶13。环形台阶13围绕在第二塞体12的外周。第一塞体11远离第二塞体12的一端上设有安装结构，用于与拉棒装置或压塞装置配合，便于燃料棒的装配。本实施例中，如图2中所示，安装结构包括锥形导向部15。该锥形导向部15在整个燃料棒上，也作为燃料棒的导向部，保证燃料棒在拉棒过程中容易穿过格架，不会对格架造成损坏。进一步地，第一塞体11的外周面呈锥形面，使得第一塞体11的直径自连接第二塞体12的一端到远离第二塞体12的另一端逐渐减小。锥形导向部15一体成型在第一塞体11的直径较小的一端上。第一塞体11和第二塞体12为实心塞体。第二塞体12与包壳管20的端口内壁过盈配合，通过过盈配合紧固在其中，且在焊接端塞10时保证端塞10与包壳管20的对中。特别地，第二塞体12上设有侧面槽14，该侧面槽14通过在第二塞体12侧面切削形成。侧面槽14沿第二塞体12的轴向延伸至环形台阶13；当端塞10插接在包壳管20上，侧面槽14与包壳管20之间形成气流通道30。气流通道30连通包壳管20内外侧，方便对包壳管20内部进行充氦气等操作。具体地，本实施例中，侧面槽14从第二塞体12远离第一塞体11的端面延伸至环形台阶13内，使得侧面槽14的长度a(延伸长度)大于第二塞体12的长度，而侧面槽14的底面位于环形台阶13内。当端塞10插接在包壳管20上，第二塞体12的外周与包壳管20内壁贴合，环形台阶13抵接在包壳管20的端面上，侧面槽14的侧面(与包壳管20内壁相对的侧面)与包壳管20内壁之间留有间隔，且侧面槽14的底面与包壳管20的端面之间也留有间隔，该两个间隔相连通即形成了气流通道30。优选地，侧面槽14的长度a略大于第二塞体12的长度。如图4所示，侧面槽14的深度b也较小，如小于第二塞体12半径的二分之一，利于后续焊接的融化封堵。此外，侧面槽14的宽度c小于第二塞体12的直径，避免侧面槽14的开设占据第二塞体12的一半。侧面槽14的横截面形状不限，例如可为矩形、半圆形或弧形等。本实施例中，侧面槽14的横截面形状为矩形。如图5-7所示，本技术第二实施例的燃料棒端塞10，包括轴向相接的第一塞体11和第二塞体12；端塞10用于安装在燃料棒的包壳管20上。在包壳管20上，第一塞体11位于包壳管20外部，第二塞体12与包壳管20的端口内壁配合。第一塞体11和第二塞体12连接处形成一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料棒端塞，所述端塞(10)用于安装在燃料棒的包壳管(20)上，端塞(10)包括轴向相接的第一塞体(11)和第二塞体(12)；其特征在于，所述第二塞体(12)上设有侧面槽(14)，侧面槽(14)沿所述第二塞体(12)的轴向向所述第一塞体的方向延伸；所述侧面槽(14)与所述包壳管(20)之间形成气流通道(30)。

【技术特征摘要】
1.一种燃料棒端塞，所述端塞(10)用于安装在燃料棒的包壳管(20)上，端塞(10)包括轴向相接的第一塞体(11)和第二塞体(12)；其特征在于，所述第二塞体(12)上设有侧面槽(14)，侧面槽(14)沿所述第二塞体(12)的轴向向所述第一塞体的方向延伸；所述侧面槽(14)与所述包壳管(20)之间形成气流通道(30)。2.根据权利要求1所述的燃料棒端塞，其特征在于，所述侧面槽(14)的底面位于所述第一塞体(11)内。3.根据权利要求2所述的燃料棒端塞，其特征在于，所述第一塞体(11)和第二塞体(12)的相接处形成一个与所述包壳管(20)端面相接的环形台阶(13)，所述侧面槽(14)的底面位于所述环形台阶(13)内。4.根据权利要求1所述的燃料棒端塞，其特征在于，所述侧面槽(14)的底面位于所述第一塞体(11)和第二塞体(12)的相接处；所述包壳管(20)的端面上对应所述侧面槽(14)设有凹槽(21)，所述凹槽(21)与所述侧面槽(14)相连通，形成所述气流通道(30)的开口。5.根据权利要求4所述的燃料棒端塞，其特征在于，所述第一塞体(11)和第二塞体(12)的相接处形成一个与所述包壳管(20)端面相接的环形台阶(13)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏文，陈清文，庞铮铮，
申请(专利权)人：岭澳核电有限公司，中广核研究院有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44