一种乏燃料模拟元件棒激光剪切工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种乏燃料模拟元件棒激光剪切工艺，采用光纤激光器及激光切割头，激光切割头由六轴向机器人控制运动轨迹，调整激光切割头的焦距及光斑后，首先在模拟元件棒的偏心处选取一点进行激光穿孔，穿孔后激光向厚边移动，进行扫描切割，切割完成后关闭激光器；然后控制激光切割头向中心方向移动，移至打孔处打开激光器，使激光向窄边方向移动，进行扫描切割，直至切断模拟元件棒。本发明专利技术能够提高切割质量，延长切割工具寿命，并减少放射性废物的产生。

【技术实现步骤摘要】
一种乏燃料模拟元件棒激光剪切工艺
本专利技术涉及反应堆乏燃料后处理技术，具体涉及一种乏燃料模拟元件棒激光剪切工艺。
技术介绍
反应堆卸料后的乏燃料组件中含有大量再利用的放射性核素，在使用化学萃取和分离方法提取其中的U、Pu元素前，首先需要将乏燃料组切割成短段，使包覆在不锈钢包壳中的元件芯块暴露出来，便于进一步的乏燃料芯块溶解。对于乏燃料组件的切割，国内外普遍采用机械剪切的方式。机械剪切存在元件短段剪切时开口率的问题，开口率＜30％时会影响下一步的溶解率；切割头直接剪切组件，对切割头的材料选型和热处理要求严格，存在切割寿命问题，切割头在热室中采用机械手更换难度大；安装于剪切热室中的切割设备庞大，退役时会产生大量的难以处理的放射性废物。激光技术是20世纪兴起的新技术，它融合光学、机电、软件、材料技术于一体，广泛应用于重工业、电子工业、轻工业、军用、医疗、航天、核能等领域。尤其是光纤激光器的专利技术，使得激光器体积更小，功率更大。光纤激光器采用固态二极管泵浦双包层技术，产生近红外波段波长的激光束，掺镱光纤内的分子，受激发射的光多次穿过纤芯，然后形成激光通过传输光纤输出至聚焦头处。选用高功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种乏燃料模拟元件棒激光剪切工艺，其特征在于：采用光纤激光器及激光切割头，激光切割头由六轴向机器人控制运动轨迹，调整激光切割头的焦距及光斑后，首先在模拟元件棒的偏心处选取一点进行激光穿孔，穿孔后激光向厚边移动，进行扫描切割，切割完成后关闭激光器；然后控制激光切割头向中心方向移动，移至打孔处打开激光器，使激光向窄边方向移动，进行扫描切割，直至切断模拟元件棒。

【技术特征摘要】
1.一种乏燃料模拟元件棒激光剪切工艺，其特征在于：采用光纤激光器及激光切割头，激光切割头由六轴向机器人控制运动轨迹，调整激光切割头的焦距及光斑后，首先在模拟元件棒的偏心处选取一点进行激光穿孔，穿孔后激光向厚边移动，进行扫描切割，切割完成后关闭激光器；然后控制激光切割头向中心方向移动，移至打孔处打开激光器，使激光向窄边方向移动，进行扫描切割，直至切断模拟元件棒。2.如权利要求1所述的乏燃料模拟元件棒激光剪切工艺，其特征在于：在扫描切割过程中采用氮气、氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：常尚文，晏太红，王新林，王湘江，刘聪，李高亮，周佳，郭建华，郑卫芳，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11