在球形壁内加工形成的环状端面上熔敷焊料的方法和装置制造方法及图纸

焊接材料（８）自动熔敷在环状端面（７）内。焊枪（２０）绕转动轴线（９）转动，该轴线在相对于球形壁（４）为径向的方向内延伸，并在环状端面（７）的中心部内穿过球形壁（４）的凹形内表面上的一点。焊枪（２０）围绕转动轴线（９）转动的同时，还以可控制的方式沿垂直于转动轴线（９）的方向（Ｙ）移动，而且焊枪在平行于转动轴线（９）的方向（Ｚ）上的位置也可被控制，从而使得焊枪（２０）之电极（２０’）沿椭圆路径移动并保证焊接材料（８）以椭圆焊道的形式熔敷在环状端面（７）内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在球形壁凹形内侧面上加工形成的环形端面内熔敷焊接材料方法及装置，尤其是一种方法，该方法最初准备一层粘结金属层以固定穿过球形壁的管子，例如固定在压水核反应堆容器顶盖内的适配座。 由加压水进行冷却的核反应堆通常包括一个圆筒形的容器，使用时其轴线垂直设置；该容器具有一个底端，该底端由一个固定在容器圆筒壁底端的圆底构成；该容器具有一个顶端，该顶端构成一个支承法兰，用于支承顶盖，顶盖通常为半圆形，固定在容器上，并可在核反应堆工作状态下耐受容器中的加压水。在核反应堆的一回路被冷却并降压之后，顶盖可拆下从而可以进出包含有核反应堆堆芯的容器内部。 总的来说，核反应堆堆芯的反应性可通过在核反应堆堆芯内部垂直移动的吸收材料控制棒来进行调节，核反应堆控制棒固定在驱动轴的底端，该驱动轴在管状适配座内部穿过容器顶盖，该管状适配座通常为圆筒形且其上固定有用于在垂直方向上移动控制棒的机构。 核反应堆在工作状态下，温度测量仪以热电偶柱的形式被放入核反应堆的堆芯内，这些热电偶同样在适配座内穿过容器顶盖。 容器顶盖因此具有一组圆柱形管状适配座穿过其中，每个管状适配座均固定在具有垂直轴线的孔内(当顶盖在容器上位于工作位置时)，不同的管状适配座分布成很多行并在顶盖很多区域内，绕着垂直轴线呈环状，该轴线为容器和顶盖共有的，且容器顶盖球形壁的中心位于该轴线上。取决于穿过容器顶盖的位置，管状适配座(均平行于容器顶盖的轴线)穿过的孔自身具有轴线，该轴线相对于穿过在孔轴上的各个点的半球形顶盖的半径存在不同的锐角。特别是，穿过容器顶盖的一圈孔以下述方式排列孔轴相对于相应的半球形容器顶盖的半径成大约38°角。总而言之，孔轴不穿过半球形顶盖的中心(除了位于容器垂直轴线上的一个孔)，圆柱形孔与容器顶盖的外壁和内壁之间相贯形成复杂的外形。 每个穿过容器顶盖的管状适配座都具有一个顶部，该顶部凸出在容器顶盖之外，尤其是所述顶部安装有用于移动控制棒的机构；以及一个底部，凸出在容器顶盖的下面，所述相对于顶盖内表面的底部短于相对应的顶部。特别是，所述管状适配座的底部具有与驱动轴再次卡合用的一个锥体。 管状适配座通常由镍基合金如690合金制成，容器顶盖用低合金铁素体钢制成并在其内表面上覆盖不锈钢层。管状适配座必须以下述方式固定在其孔中穿过顶盖在核反应堆工作状态下(温度大约320℃，压力大约155巴)，能够完全耐受容器中充满的加压水，并必须可以承受容器内部的压力。 管状适配座紧密安装在穿过容器顶盖的孔中并通过焊接的方法固定在容器顶盖的内部，该容器顶盖由表面覆盖不锈钢层的低合金构成。在顶盖的每个内部区域均为一根管状适配座形成一个通道，环形端面加工形成在管状适配座件所穿过的孔的周围，与管状适配座的材料具有金相兼容性的焊接材料通过焊接方法(通常采用熔化焊丝的方法)熔敷在该端面上。然后，顶盖被钻孔形成使管状适配座穿过的孔，管状适配座紧密固定在该孔中，而最后，管状适配座通过堆焊在管周围端面部分上的熔敷焊料被焊接，来固定到预先堆焊的焊接材料层上。 钻孔之前，在环状端面熔敷焊接材料层的操作通常被称为“预堆边焊”。
技术介绍
直到现在，钻孔之前在环形端面最初熔敷第一焊接材料的操作、钻孔并将管状适配座安装其中之后在端面其余部分上用熔敷第二焊接材料的方法焊接管状适配座件的操作一直采用手工方法，特别是因为管状适配座和容器顶盖内侧之间连接部表面具有的复杂形状。 这种操作费时而昂贵，并需要许多检查工作，因为焊接必须无缺陷。固定在容器顶盖的管状适配座件通常很多(如65或77根管状适配座，根据核反应堆的类型而不同)，这使得操作非常费时而且成本极高。 因此非常需要一种可用来自动熔敷焊接材料的方法，在将管状适配座固定在容器顶盖的球形壁凹面之前进行预堆边焊。 更广泛地说，在将通常为圆柱形的管子通过焊接固定在球形壁内，特别是管子的轴心线不穿过球形壁中心时，需要一种可用来熔敷焊接材料所适用的自动方法。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了提供一种将焊接材料熔敷于环状端面内的方法，该环状端面加工形成于球形壁的凹形内表面，该表面位于可接收率管的球形壁的一个区域的外围。该方法可实现降低焊接时间并具有非常好的焊接质量。 基于这种目的，焊接材料可通过以下操作实现自动熔敷·使焊枪绕转动轴线转动，该焊枪包括熔化装置和用以进给焊接材料的装置，该轴线沿一个方向延伸，该方向相对于球形壁为径向并穿过环形端面的中心点O；同时，·使焊枪在垂直于转动轴线的方向内以可控制的方式移动，并校准焊枪在平行于转动轴线的方向上的位置，以这种方式将焊接材料熔敷于环形端面的内部，熔敷形式为至少一条具有稳定特性的椭圆焊带。 以下提到的实现方式可以单独或结合运用·在连续的焊道上熔敷焊接材料以得到围绕环形端面的整个外围的椭圆形连续焊带，沿着与转动轴线的方向相垂直的预定方向使焊接转动头移动一个固定距离，这些焊带在两条连续焊道之间叠置且并置在垂直于转动轴线的方向。 ·用于熔敷连续焊带的连续焊道通过使焊枪绕着转动轴转动来实现，所述转动轴相对于球形表面的径向延伸，所述轴在与球形表面径向相垂直方向上相对平移。 ·焊枪绕转动轴线转动的角速度可以不连续的方式变化，以使得焊枪之电极相对于环形端面的移动线速度基本不变，而焊枪之电极面向环形端面时沿着椭圆形路径移动。 ·确定第一组幅角固定的围绕焊枪的转动轴线的扇区，并确定焊枪在该扇区内沿椭圆路径的一个部分移动时经过每个扇区的角速度。 ·焊枪围绕转轴转动的同时在垂直于转动轴线方向的Y方向上的预定位移的确定，是通过确定第二组围绕转动轴线的幅角固定的扇区，以及通过分别确定焊枪在方向Y上的位移在进入扇区时的初始值和离开扇区时的最终值来进行的，这些初始值或最终值是对于围绕转轴转动过程中焊枪随之移动的第二组扇区内的每个扇区而言的，而焊枪在扇区内移动的过程中，焊枪在方向Y上的移动是以连续的方式在这两个值之间变化；和·熔敷形成至少两条焊带，这些焊带在端面内沿连续焊道在方向Y上叠置且并置，在每一条焊道上焊枪沿椭圆路径移动，对每条椭圆路径而言，在第二组扇区的每个扇区内，为焊枪确定不同的方向Y上的移动值。 本专利技术还提供一种用于将焊接材料熔敷于环状端面内的装置，该环状端面加工形成于球形壁的凹形内表面，该表面位于可接收穿管的球形壁的周边区域，该装置的特征在于，它包括具有将其固定于球形壁上的装置的一个轴，该轴沿球形壁的径向方向固定在球形壁上的一个环形端面的中心部；转动安装在轴上并绕转动轴线转动的焊接转动头，该焊接转动头在径向内延伸并包括用于驱动旋转的电机驱动装置；安装在焊接转动头上的第一电机驱动架，可在焊接转动头上沿垂直于焊接转动头转动轴线的方向上移动；安装在第一电机驱动架上的第二电机驱动架，可沿平行于转动轴线的方向上移动；固定在第二电机驱动架上的焊枪，包括电极、为电极输送电流的装置、将焊接材料输送到焊接电极附近的装置和将焊接材料供给至电极的电机驱动装置；控制单元，用于控制焊接转动头和第一第二电机驱动架上的电机驱动装置以及供给电流和焊接材料到焊枪之电极的装置。 在优选的实施例中，自动焊接装置的轴以下述方式制成，轴可被固定在一个开孔中，该开孔在球形壁的端面内金属预留部的中心部上钻出形成，轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将焊接材料（８）熔敷于环状端面（７）内的方法，该环状端面（７）加工形成于球形壁（４）的凹形内表面，该表面位于可接收穿管（３）的球形壁（４）的一个区域的外围，该方法特征在于，焊接材料（８）通过进行以下操作而得以自动熔敷：．使焊枪（ ２０）绕转动轴线（９）转动，该焊枪（２０）包括用熔化装置（２０’）和用以进给焊接材料的装置（２１），该轴线（９）沿一个方向延伸，该方向相对于球形壁（４）为径向并穿过环形端面（７）的中心点（Ｏ），球形壁（４）的内表面与穿管（３）的轴线（１０）相交于该点；同时，．使焊枪（２０）在垂直于转动轴线（９）的方向（Ｙ）内以可控制的方式移动，并校准焊枪（２０）在平行于转动轴线（９）的方向（Ｚ）上的位置，以这种方式将焊接材料（８）熔敷于环形端面（７）的内部，熔敷形式为至少一条具有稳定 特性的椭圆焊带（８ａ、８ｂ、８ｃ）。

【技术特征摘要】
FR 2004-2-6 04011881.一种将焊接材料(8)熔敷于环状端面(7)内的方法，该环状端面(7)加工形成于球形壁(4)的凹形内表面，该表面位于可接收穿管(3)的球形壁(4)的一个区域的外围，该方法特征在于，焊接材料(8)通过进行以下操作而得以自动熔敷.使焊枪(20)绕转动轴线(9)转动，该焊枪(20)包括用熔化装置(20’)和用以进给焊接材料的装置(21)，该轴线(9)沿一个方向延伸，该方向相对于球形壁(4)为径向并穿过环形端面(7)的中心点(O)，球形壁(4)的内表面与穿管(3)的轴线(10)相交于该点；同时，.使焊枪(20)在垂直于转动轴线(9)的方向(Y)内以可控制的方式移动，并校准焊枪(20)在平行于转动轴线(9)的方向(Z)上的位置，以这种方式将焊接材料(8)熔敷于环形端面(7)的内部，熔敷形式为至少一条具有稳定特性的椭圆焊带(8a、8b、8c)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，焊接材料(8)熔敷于连续焊道以得到围绕环形端面(7)的整个外围的椭圆形连续焊带，通过在相邻两个连续焊道之间移动焊接转动头(20)并使焊接转动头沿着与转动轴线(9)的方向(Y)相垂直的预定方向使焊接转动头(20)移动，这些焊带在垂直于转动轴线(9)的方向(Y)上叠置且并置于两条连续焊道之间。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，用于熔敷连续焊带(8a、8b、8c)的连续焊道通过使焊枪(20)绕着转动轴线转动来实现，所述转动轴线相对于球形表面的径向延伸，所述轴线在与球形表面径向相垂直的方向(Y)上相对平移。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，焊枪绕转动轴线(9)转动的角速度可以不连续的方式变化，以使得焊枪之电极(20’)相对于环形端面(7)的移动线速度基本不变，焊枪(20)之电极(20’)面向环形端面(7)的同时沿着椭圆形路径(T1、T2、T3)移动。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定第一组幅角固定的扇区围绕焊枪(20)的转动轴线(9)的扇区，对于每个扇区而言，转动角速度(V1、V2、V3)是确定的，且确定焊枪(20)在扇区内沿椭圆路径的一个部分(T1、T2、T3)移动时经过每个扇区的角速度(V1、V2、V3)。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，焊枪(20)围绕转动轴线(9)的转动同时在垂...

【专利技术属性】
技术研发人员：E雷蒙，F普鲁托，
申请(专利权)人：法玛通ANP公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]