公开了一种包壳靶管的充氦堵孔压力电阻焊装置及焊接方法。电阻焊装置包括：封闭壳体，包括第一窗口、第二窗口和通气孔；焊接电极，与第一窗口滑动密封连接；结合部，设置在焊接电极的一端，结合部位于封闭壳体内，结合部用于夹持包壳靶管的充气孔上的堵塞；移动机构，适用于驱动焊接电极穿过第一窗口移动；以及支撑机构，与第二窗口密封连接，支撑机构的第一端从第二窗口朝向封闭壳体内部延伸，第一端适用于支撑包壳靶管。焊接电极、堵塞、包壳靶管和支撑机构形成导电通路。通过在封闭壳体内充入氦气，对包壳靶管内充入氦气，同时对后期焊接进行保护，以保证包壳靶管内、外气体温度、压强大致相同，避免铝液被氦气吹散，进而导致堵孔失败。败。败。
【技术实现步骤摘要】
用于包壳靶管的充氦堵孔的电阻焊装置及焊接方法
[0001]本公开涉及一种焊接装置及焊接方法，尤其涉及一种用于铝合金包壳靶管的充氦堵孔的电阻焊装置及焊接方法。
技术介绍
[0002]核级6061
‑
T6铝合金可应用于制造先进研究堆(CARR)等研究堆辐照靶件的所有结构件，包括：内包壳管、外包壳管、上端塞、下端塞、上定位件、下定位件、支撑管、定位片、吊装头。一根靶管共有5个焊缝：2个轴向对接环缝，2个端面搭接环缝，1个充氦堵孔焊。其中，堵孔焊焊缝不允许出现裂纹、夹渣和大于气孔等缺陷，焊缝泄漏率小于1.33
×
10
‑9Pa
·
m3/s。
[0003]研究堆靶件需要往靶管内充入0.1MPa高纯氦气，然后对铝合金包壳靶管进行堵孔焊，相关技术中，常采用氩弧焊的焊接方法，铝合金靶管的充氦堵孔焊难度很大。主要体现在：
[0004](1)氦气的热导率远大于氩气，氩弧焊时靶管内的氦气受热膨胀，靶管内、外气体存在较大压力差，而此时焊缝内的铝液尚未凝固，于是铝液易被氦气吹散，导致堵孔焊失败；
[0005](2)由于铝极易氧化、表面氧化铝膜难以彻底清除干净、氧化膜吸附水导致氢气来不及逸出，铝合金氩弧焊(TIG)时极易产生夹杂和气孔；
[0006](3)铝的热导率很高、热膨胀系数很大，焊后凝固收缩快，热应力大，并且，6061铝合金含有硅元素，铝液流动性差，焊缝根部铝液补充不足，应力集中，极易产生裂纹。
技术实现思路
[0007]在一个方面，本公开提供一种用于包壳靶管的充氦堵孔的电阻焊装置，包括：
[0008]封闭壳体，包括第一窗口、第二窗口和通气孔，所述通气孔用于连通真空泵和氦气源；
[0009]焊接电极，与所述第一窗口滑动密封连接；
[0010]结合部，设置在所述焊接电极的一端，所述结合部位于所述封闭壳体内，所述结合部用于夹持包壳靶管的充气孔上的堵塞；
[0011]移动机构，适用于驱动所述焊接电极穿过所述第一窗口移动；以及
[0012]支撑机构，与所述第二窗口密封连接，所述支撑机构的第一端从所述第二窗口朝向所述封闭壳体内部延伸，所述第一端适用于支撑包壳靶管；
[0013]其中，所述焊接电极、堵塞、包壳靶管和支撑机构形成导电通路。
[0014]在另一方面，本公开提供一种用于包壳靶管的充氦堵孔的电阻焊焊接方法，包括：
[0015]操作S1，将待焊接的包壳靶管安装在支撑机构上，将所述包壳靶管放入封闭壳体内；
[0016]操作S2，通过结合部夹持包壳靶管的堵塞，拔出堵塞打开包壳靶管的充气孔；
[0017]操作S3，关闭氦气阀，开启真空阀，将所述封闭壳体内压强降至第一预设值后保持第一预设时间；
[0018]操作S4，开启氦气阀，关闭真空阀，使得所述封闭壳体内压强升至第二预设值后持续充入氦气第二预设时间；
[0019]操作S5，移动焊接电极，将堵塞插入充气孔后，使所述堵塞持续压紧所述充气孔内壁；
[0020]操作S6，向所述焊接电极通电，使得所述堵塞与所述充气口的内壁形成电阻焊接。
附图说明
[0021]图1是相关技术中铝合金包壳靶管的轴向剖视图；
[0022]图2是本公开实施例的用于包壳靶管的充氦堵孔的电阻焊装置的基部剖视图；
[0023]图3是本公开实施例的包壳靶管焊接时局部剖视图；
[0024]图4是本公开实施例的包壳靶管的用于包壳靶管的充氦堵孔的电阻焊焊接方法的流程图；
[0025]图5是本公开实施例的包壳靶管焊接前后结构对比图。
[0026]上述附图中，附图标记含义具体如下：
[0027]01
‑
内包壳管；02
‑
外包壳管；03
‑
端塞；04
‑
焊缝；05
‑
芯块；06
‑
充气孔；
[0028]1‑
封闭壳体；2
‑
压力表；3
‑
气缸；4
‑
伸缩杆；5
‑
焊接电极电缆；6
‑
焊接电极；7
‑
法兰盖；8
‑
支撑机构；9
‑
盖板；10
‑
接地电极电缆；11
‑
包壳靶管；12
‑
结合部；13
‑
堵塞。
[0029]需要注意的是，为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，结构或区域的尺寸可能被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。
[0031]但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本专利技术实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0032]在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本专利技术。在此使用的术语“包括”表明了特征、步骤、操作的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征。
[0033]在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
[0034]根据本公开一个方面的专利技术构思，提供一种用于包壳靶管的充氦堵孔的电阻焊装置，包括：封闭壳体，包括第一窗口、第二窗口和通气孔，所述通气孔用于连通真空泵和氦气源；焊接电极，与所述第一窗口滑动密封连接；结合部，设置在所述焊接电极的一端，所述结合部位于所述封闭壳体内，所述结合部用于夹持包壳靶管的充气孔上的堵塞；移动机构，适
用于驱动所述焊接电极穿过所述第一窗口移动；以及支撑机构，与所述第二窗口密封连接，所述支撑机构的第一端从所述第二窗口朝向所述封闭壳体内部延伸，所述第一端适用于支撑包壳靶管；所述焊接电极、堵塞、包壳靶管和支撑机构形成导电通路。
[0035]图1是相关技术中铝合金包壳靶管的轴向剖视图。
[0036]在相关技术中，如图1所示，包壳靶管包括内包壳管01和外包壳管02，其中，在内包壳管01和外包壳管02之间存在夹层。在该夹层中设置有芯块05，在芯块两端分别设置有端塞03，端塞03分别与内包壳管01和外包壳管02焊接连接(焊缝04)。两个端塞03中的一个上设置有充气孔06，通气孔06联通至芯块05处。研究堆靶件是通过充气孔06往包壳靶管内充入0.1MPa高纯氦气，然后对铝合金包壳靶管的充气孔06处进行堵孔焊。
[0037]图2是本公开实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于包壳靶管的充氦堵孔的电阻焊装置，包括：封闭壳体，包括第一窗口、第二窗口和通气孔，所述通气孔用于连通真空泵和氦气源；焊接电极，与所述第一窗口滑动密封连接；结合部，设置在所述焊接电极的一端，所述结合部位于所述封闭壳体内、用于夹持包壳靶管的充气孔上的堵塞；移动机构，适用于驱动所述焊接电极穿过所述第一窗口移动；以及支撑机构，与所述第二窗口密封连接，所述支撑机构的第一端从所述第二窗口朝向所述封闭壳体内部延伸，所述第一端适用于支撑包壳靶管；其中，所述焊接电极、堵塞、包壳靶管和支撑机构形成导电通路。2.根据权利要求1所述的用于包壳靶管的充氦堵孔的电阻焊装置，还包括：第一法兰盘，设置在所述第一窗口上；以及法兰盖，安装在所述第一法兰盘上，所述法兰盖上设置有通孔，所述焊接电极穿过所述通孔插入所述密封壳体。3.根据权利要求2所述的用于包壳靶管的充氦堵孔的电阻焊装置，其中，所述法兰盖由透明材料制成。4.根据权利要求2所述的用于包壳靶管的充氦堵孔的电阻焊装置，其中，所述通孔处设有密封环，所述焊接电极与所述密封环滑动密封结合。5.根据权利要求1
‑
4中的任一项所述的用于包壳靶管的充氦堵孔的电阻焊装置，其中，所述结合部包括：结合柱，所述结合柱的端部插入所述堵塞端部的凹槽中；以及多个接触部，每个接触部的一端连接至所述结合柱，每个接触部的另一端抵靠在所述堵塞的端部的外侧，使得所述接触部与所述结合柱协作夹持所述堵塞的端部。6.根据权利要求1
‑
4中的任一项所述的用于包壳靶管的充氦堵孔的电阻焊装置，还包括：第二法兰盘，设置在所述第二窗口上；以及盖板，安装在所述第二法兰盘上；其中，所述支撑机构，包括：支撑机构，从所述盖板突出到所述封闭壳体内，以支撑所述包壳靶管。7.根据权利要求6所述的用于包壳靶管的充氦堵孔的电阻焊装置，其中，所述支撑机构部分地插入所述包壳靶管。8.根据权利要求6所述的用于包壳靶管的充氦堵孔的电阻焊装置，其中，所述支撑结构与所述封闭壳体电绝缘。9.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏国良，杨启法，李美山，尹邦跃，郑新海，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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