【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核反应堆材料焊接，具体涉及一种堆芯燃料外套管焊接定位装置及其搅拌摩擦焊接方法。
技术介绍
1、核反应堆堆芯燃料外套管通常采用多段六角管焊接制成，铁马钢因具有良好的力学性能，还具有优异的耐辐照肿胀和耐应力腐蚀性能，成为堆芯外套管的首选材料。多段六角管通过连接头进行连接，此处结构由于焊接热循环的作用成为整个燃料组件结构中最为薄弱的部分。
2、氩弧焊、激光焊等熔化焊接技术是六角管最常用的焊接方式(cn 116408546a)，然而，由于铁马钢合金含量高(通常cr的质量分数为9-12％)，采用熔化焊接焊缝除易生成气孔、裂纹、焊瘤、咬边等缺陷降低焊缝成形质量外，还易在高温下发生δ铁素体相变，并生成大量马氏体，恶化接头塑韧性。另外，显著的热影响区还易导致接头在高温服役过程中产生第四型裂纹，严重降低堆芯燃料组件的服役寿命。
3、搅拌摩擦焊作为一种固相连接技术，可在远低于材料熔点的温度范围内实施焊接，有效抑制接头中气孔和裂纹的产生、降低残余应力。由于搅拌摩擦焊接工具对焊缝施加剧烈塑性变形和锻造作用，接头不仅无焊瘤、...
【技术保护点】
1.一种堆芯燃料外套管焊接定位装置，其特征在于，包括第一夹持块(11)与第二夹持块(12)，所述第一夹持块(11)与所述第二夹持块(12)彼此相对设置，且所述第一夹持块(11)朝向所述第二夹持块(12)的侧面上形成有第一V形槽(111)，所述第二夹持块(12)朝向所述第一夹持块(11)的侧面上形成有第二V形槽(121)，所述第一V形槽(111)与所述第二V形槽(121)的槽口开设角度皆为120°，堆芯燃料外套管的两段六角管(101)以及处于两段所述六角管(101)之间的六角转接头(102)，在所述堆芯燃料外套管处于焊接状态下，所述第一V形槽(111)与所述第二V形槽(...
【技术特征摘要】
1.一种堆芯燃料外套管焊接定位装置，其特征在于，包括第一夹持块(11)与第二夹持块(12)，所述第一夹持块(11)与所述第二夹持块(12)彼此相对设置，且所述第一夹持块(11)朝向所述第二夹持块(12)的侧面上形成有第一v形槽(111)，所述第二夹持块(12)朝向所述第一夹持块(11)的侧面上形成有第二v形槽(121)，所述第一v形槽(111)与所述第二v形槽(121)的槽口开设角度皆为120°，堆芯燃料外套管的两段六角管(101)以及处于两段所述六角管(101)之间的六角转接头(102)，在所述堆芯燃料外套管处于焊接状态下，所述第一v形槽(111)与所述第二v形槽(121)能够共同形成对所述六角管(101)及六角转接头(102)处于焊接方向上的侧壁的夹持，所述焊接定位装置还包括两组轴向限位组件，各所述轴向限位组件分别处于所述堆芯燃料外套管端部位置并与所述第一夹持块(11)及第二夹持块(12)形成连接以能够限制所述堆芯燃料外套管的轴向窜动。
2.根据权利要求1所述的堆芯燃料外套管焊接定位装置，其特征在于，所述轴向限位组件包括限位条(21)，所述限位条(21)的一端与所述第一夹持块(11)可拆卸连接，所述限位条(21)的另一端与所述第二夹持块(12)可拆卸连接。
3.根据权利要求2所述的堆芯燃料外套管焊接定位装置，其特征在于，所述第一夹持块(11)及所述第二夹持块(12)的与所述焊接方向平行的两个侧立面上皆构造有轴向限位通孔(31)，所述限位条(21)经由第一螺纹紧固件(32)穿行连接于对应的所述轴向限位通孔(31)内，且所述第一螺纹紧固件(32)的两端分别具有螺纹段，两螺纹段之间的最大间距大于所述轴向限位通孔(31)的深度；和/或，
4.根据权利要求3所述的堆芯燃料外套管焊接定位装置，其特征在于，所述第一夹持块(11)及所述第二夹持块(12)上分别构造有贯通其顶面与底面的固定槽(41)，所述固定槽(41)沿着垂直于所述焊接方向的水平方向延伸，所述焊接定位装置还包括第二螺纹紧固件(42)，所述第一夹持块(11)及第二夹持块(12)分别经由对应的所述第二螺纹紧固件(42)与所述焊机平台(300)定位组装。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的堆芯燃料外套管焊接定位装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志伟，薛鹏，李峻宏，张昊，刘峰超，吴利辉，倪丁瑞，肖伯律，马宗义，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：
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