核燃料棒电阻焊质量监测方法技术

本发明专利技术涉及一种核燃料棒电阻焊质量监测方法，尤其，涉及一种可对包壳管和端塞的压力电阻焊质量进行实时监测的方法，包括：第一步骤(S10)，在进行包壳管和端塞的压力电阻焊过程中检测包括电压、电流以及压力的焊接信息；第二步骤(S20)，计算对于焊接信息的各个有效值而获得静态因子，并将所述静态因子与各个预设参考值进行比较和判断；第三步骤(S30)，如果在第二步骤(S20)中满足预设参考值的范围，则计算对于包括瞬时压力的倾斜度的焊接信息的动态因子；第四步骤(S40)，对所述动态因子进行比较和判断，从而判断焊接质量的不良与否。

Quality monitoring method of nuclear fuel rod resistance welding

The present invention relates to a nuclear fuel rod resistance welding quality monitoring method, particularly relates to a method of real-time monitoring of cladding tube and pressure resistance welding quality plug may include a first step (S10), including the detection of voltage and current and pressure welding information in the cladding tube and end plug the pressure in the process of resistance welding; the second step (S20), calculated for each welding information effectively obtained the static factor, and the static factor with each preset reference value of comparison and judgment; the third step (S30), if in the second steps (S20) to meet the preset range of reference value. The dynamic factor including the instantaneous pressure gradient of the welding information calculation; the fourth step (S40), the dynamic factor comparison and judgment, so as to judge the welding quality and not bad.

【技术实现步骤摘要】
核燃料棒电阻焊质量监测方法
本专利技术涉及一种核燃料棒电阻焊质量监测方法，尤其，涉及一种可对包壳管和端塞的压力电阻焊质量进行实时监测的方法。
技术介绍
轻水反应堆的核燃料棒通过以下方式制造，即，在具有圆筒形状的锆合金的包壳管内装入多个颗粒形状的芯块，利用端塞将包壳管的两端焊接来进行密封，由此制造核燃料棒。这种核燃料棒是多个核燃料棒在定位格架内以一体的形式被支承而制作成核燃料组件后装入到反应堆内，因而，对所制造的核燃料棒的粗糙表面进行磨削加工，以使核燃料棒与定位格架装配时不产生干扰。通常，包壳管和端塞的焊接采用压力电阻焊，利用一对电极将包壳管和端塞相互加压，使电流从一个电极通过包壳管和端塞流到另外一个电极，从而将包壳管和端塞永久接合。作为燃料棒端塞的电阻焊检测，进行以批次(batch)为单位的燃料棒断裂试验和组织检测，然而，为了提高焊接工艺的可靠性，优选的是需要迅速而准确地进行质量评价。在一些现有技术中提出了一种在焊接过程中检测电压、电流以及压力等参数，并通过分析这些参数来实时体现焊接质量的评价方法。现有技术文献专利文献韩国公开专利公报特2003-0083650(公开日：2003年10月30日)韩国公开专利公报第10-2014-0014570号(公开日：2014年2月6日)韩国公开专利公报第10-2015-0144138号(公开日：2015年12月24日)
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术对现有技术进行了改进，其目的在于，提供一种在包壳管和端塞的压力电阻焊过程中能够准确而迅速地监测焊接质量的方法。(二)技术方案用于实现上述目的的本专利技术的核燃料棒电阻焊质量监测方法包括：第一步骤，在包壳管和端塞的压力电阻焊过程中检测包括电压、电流以及压力的焊接信息；第二步骤，计算对于焊接信息的各个有效值而获得静态因子，并将所述静态因子与各个预设参考值进行比较和判断；第三步骤，如果在第二步骤中满足预设参考值的范围，则计算对于包括瞬时压力的倾斜度的焊接信息的动态因子；第四步骤，对所述动态因子进行比较和判断，从而判断焊接质量的不良与否。优选地，本专利技术的核燃料棒电阻焊监测方法的特征在于，所述瞬时压力倾斜度是供给电源的第一个半周期区间的压力倾斜度。优选地，本专利技术的核燃料棒电阻焊监测方法的特征在于，在所述步骤4中，以对各个动态因子图案进行量化而合计的总的合计值为基准来进行比较和判断。优选地，本专利技术的核燃料棒电阻焊监测方法的特征在于，在所述步骤4中，在对于各个动态因子图案的量化值的基础上具有加权值(三)有益效果本专利技术的核燃料棒电阻焊质量监测方法具有以下效果，该方法检测出包括电压、电流以及压力的焊接信息，并将其计算成特定的静态因子和动态因子，从而能够迅速而准确地判断焊接质量的不良与否，尤其，作为动态因子使用瞬时压力的倾斜度，从而能够进一步提高焊接质量的不良判断的准确性和可靠性。附图说明图1的(a)和(b)是分别表示核燃料棒电阻焊装置的焊接前后主要部分的结构的图。图2是本专利技术的监测系统的结构图。图3的(a)、(b)及(c)是用于说明本专利技术的实施例的瞬时动态电阻(IDR)和区间动态电阻的图表。图4是表示在本专利技术的实施例的电阻焊过程中检测的电流、电压以及压力波形的图表。图5的(a)、(b)、(c)、(d)、(e)及(f)是表示在本专利技术的实施例的电阻焊过程中各个压力区间的包壳管和端塞的状态的示意图。图6至图13是表示在各个实验条件下进行电阻焊时的质量因子的图案的图表。图14是表示本专利技术的监测方法的流程图。附图说明标记11：包壳管12：端塞13：弹簧14：焊珠20：管电极30：塞电极100：电阻焊装置110：电流传感器120：电压传感器130：压力传感器131：压力指示器200：监测单元具体实施方式在本专利技术的实施例中提出的特定结构以及功能性说明只是为了说明根据本专利技术的概念的实施例而例示的，因此，根据本专利技术的概念的实施例可以以多种形式实施。而且，不得解释为本专利技术限定于本说明书中说明的实施例，应理解为包括本专利技术的思想和技术范围内的所有变更物、等同物以及替代物。另外，在本专利技术中，第一和/或第二等用语可用于说明各种组成构件，但是所述组成构件并不限定于所述用语。所述用语只是为了将一个组成构件与其他组成构件区分开而使用的，例如，在不脱离本专利技术的概念的权利保护范围内，第一组成构件可命名为第二组成构件，类似地，第二组成构件可命名为第一组成构件。当提及某个组成构件与另一个组成构件“连接”或者“接合”时，可以理解为与另一个组成构件直接连接或者接合，但也可以理解为两者之间存在其他的组成构件。相反，当提及某个组成构件与另一个组成构件“直接连接”或者“直接接触”时，应理解为两者之间不存在其他组成构件。用于说明各组成构件之间的关系的其他表述，即，“～之间”和“直接～之间”或者“与～相邻的”和“与～直接相邻的”等表述也应以相同的方式解释。以下，参照附图对本专利技术的实施例进行详细的说明。参照图1的(a)和(b)，核燃料棒的电阻焊装置包括：管电极20，包壳管11插入设置于其中；塞电极30，与管电极20相对设置，且可进行水平移动，其中，塞电极30固定支承端塞12，使得所述端塞12与包壳管11的纵轴方向C一致。附图标记13表示在包壳管内弹性支承芯块的弹簧。塞电极30可通过载体(未示出)进行前后移动，焊接过程如下，向塞电极30施加一定的压力而使其向前移动的同时，通过施加到管电极20与塞电极30之间的焊接电流来进行包壳管11和端塞12的电阻焊，焊接部上形成有环状的突出形成的焊珠14。如上所述，本专利技术的监测系统在包壳管和端塞的加压焊接过程中实时检测电流、电压以及压力等焊接信息，并通过对此进行判断来判断焊接的不良与否。具体地，在核燃料棒的电阻焊过程中有可能产生的‘未焊接部’和‘焊接处龟裂’的原因可根据1)电阻焊装置的机械不良、2)电极不良以及3)元件不良来区分不良类型。例如，1)电阻焊装置的机械不良可以是电极传送制动缸杠杆(cylinderlever)的破损所引起的焊接不良。电极传送制动缸杠杆将管电极和包壳管固定，因此焊接时起到非常重要的作用，但是，即使因反复负载而引起疲劳破坏也很难观察到所述现象。除此之外，其他的机械不良因素可以是，将电极与电器元件连接的母线端子松动、电缆氧化、与电极筒的加压速度相关的机械因素的动作不良或破损等。对于2)电极不良，绝缘体的有无或不良、根据包壳管的外径公差的电极孔的直径等会成为其原因。作为3)元件不良因素，存在多种因素，如包壳管的加工公差或插入到核燃料棒内的弹簧的弯曲(buckling)、弹簧前端的加工面的不良、是否对弹簧进行镀覆等。如上所述，本专利技术通过掌握代表在核燃料棒的电阻焊过程中可能产生的不良因素的质量因子，能够无损且实时的判断质量的不良与否。参照图2，本专利技术的监测系统中，电阻焊装置100包括用于检测焊接电流的电流传感器110、用于检测焊接电压的电压传感器120、用于检测焊接时的端塞压力的压力传感器130，由此对电流、电压以及压力波形进行实时测量。电流传感器110可利用环形线圈等传感器来测量焊接电流，压力传感器130可使用众所周知的测压元件。对于压力传感器130，可增加信号处理装置，如压力指示器131。电流传感器110、电压传感器120以及压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核燃料棒电阻焊质量监测方法，包括：第一步骤，在包壳管和端塞的压力电阻焊过程中检测包括电压、电流以及压力的焊接信息；第二步骤，计算对于焊接信息的各个有效值而获得静态因子，并将所述静态因子与各个预设参考值进行比较和判断；第三步骤，如果在第二步骤中满足预设参考值的范围，则计算对于包括瞬时压力的倾斜度的焊接信息的动态因子；第四步骤，对所述动态因子进行比较和判断，从而判断焊接质量的不良与否。

【技术特征摘要】
2016.04.12 KR 10-2016-00451701.一种核燃料棒电阻焊质量监测方法，包括：第一步骤，在包壳管和端塞的压力电阻焊过程中检测包括电压、电流以及压力的焊接信息；第二步骤，计算对于焊接信息的各个有效值而获得静态因子，并将所述静态因子与各个预设参考值进行比较和判断；第三步骤，如果在第二步骤中满足预设参考值的范围，则计算对于包括瞬时压力的倾斜度的焊接信息的动态因子；第四步骤，对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗泰炯，高汉洁，黄桐寿，高美慧，崔景宇，
申请(专利权)人：韩电原子力燃料株式会社，莫尼泰克株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR