核燃料棒多功能全自动tig焊接装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于一种焊接装置，具体涉及一种核燃料棒多功能全自动TIG焊接装置。
【背景技术】
[0002]目前，国际上少有见到采用TIG焊接工艺和设备进行大批量焊接M5合金包壳管环焊缝的报道。世界上核电发达国家进行核燃料组件燃料棒环缝焊接的情况如下:法国AREVA公司60年至90年代初期采用TIG环缝焊接工艺，焊接对象为Zr_4合金材料，90年代初期开始采用激光焊接环缝工艺，焊接对象为Zr-4合金材料和M5合金材料，后来采用压力电阻焊焊接M5合金燃料棒。俄罗斯NCCP公司主要采用电子束焊和压力电阻焊环缝焊接工艺和设备，焊接对象为EllO合金材料。韩国KNF公司焊接燃料棒采用的是压力电阻焊环缝焊接工艺和设备，焊接对象为优化Zr-4合金材料。中核建中核燃料元件有限公司(CJNF)燃料棒生产线环缝焊接包括电子束焊接和TIG焊接工艺，其中电子束焊接主要用于全M5包壳管焊接，TIG焊接工艺的焊接对象主要为Zr-4合金(PC和QSI工程)和M5合金，后来引进了俄罗斯的VVER生产线，采用的是电子束和压力电阻焊生产工艺；当前，CJNF和中核北方燃料元件有限公司引进法国AREVA较先进技术，燃料棒的环缝焊接采用压力电阻焊。
[0003]从目前几个主要国家的燃料棒焊接技术的发展趋势来看，燃料棒焊接技术有向压力电阻焊焊接技术方向发展的趋势，例如法国AFA3G燃料棒压力电阻焊技术和俄罗斯的VVER燃料棒压力电阻焊技术，但与熔化焊相比，压力电阻焊缝检验方法的可靠性问题还是存在着不同的看法。而燃料棒的TIG焊接技术成熟，检验方法可靠，焊接设备相对简单，可靠性好，美国的AP1000燃料棒焊接采用的就是TIG焊接技术，可见TIG焊接工艺同样具有广阔的应用前景。
[0004]而现在生产线线TIG环缝焊机和俄罗斯电子束焊机返修率一般为2.3%，生产效率和产品质量较低。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种核燃料棒多功能全自动TIG焊接装置，应用本发明进行焊接的总返修率约为0.356%，生产效率和产品质量得到大大的提高。
[0006]本发明是这样实现的，核燃料棒多功能全自动TIG焊接装置，它包括跟踪机构，跟踪机构上设有焊室，焊室设置在加紧旋转装置上，加紧旋转装置的右侧设有送料器，送料器的右侧设有送料托轮，送料托轮的右侧设有旋转托轮，旋转托轮的右侧设有拔料机构，拔料机构的右侧设有附室抽真空装置，其中，送料器、送料托轮、旋转托轮、拔料机构和附室抽真空装置均安装在机架上。
[0007]所述的送料器包括送料机滑轨部件，送料机滑轨部件下部设有压紧弹簧，压紧弹簧的下部设有驱动力矩电机和送料轮，送料轮的下部设置压紧轮，压紧轮安装在压紧气缸上。
[0008]所述的焊室包括跟踪机构，跟踪机构的下部设有焊炬，焊炬的下部为焊枪平移调整机构，焊枪平移调整机构的一侧设有旋转部件，旋转部件上设有气缸，焊枪平移调整机构的另一侧安装有端塞抽真空接头，焊枪平移调整机构的底部安装有焊室抽真空接头。
[0009]本发明的优点是，采用新型气路结构，解决氦气排气回路对焊室的污染，消除了焊缝热影响区边缘出现的白色腐蚀产物；采用专用超高频引弧器，解决氦气的电离电位高，焊接时引弧较困难的问题；设置了双托轮机构、送料轮压紧力调节机构、特殊的副室结构及焊室夹持机构等，可以在传输和焊接过程中满足燃料棒表面划伤深度小于0.025_、划痕的宽度小于4mm产品技术条件要求。
【附图说明】
[0010]图1为本发明所提供的核燃料棒多功能全自动TIG焊接装置示意图；
[0011]图2为送料器示意图；
[0012]图3为焊室示意图；
[0013]图4为电气控制部分总体结构框图。
[0014]图中，I跟踪机构，2焊室，3加紧旋转装置，4送料器，5送料托轮，6旋转托轮，7拔料机构，8附室抽真空装置，11压紧轮，12压紧气缸，13送料机滑轨部件，14压紧弹簧，15驱动力矩电机，16送料轮，21跟踪机构，22端塞抽真空接头，23焊室抽真空接头，24焊炬，25焊枪平移调整机构，26旋转部件，27气缸。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明进行详细介绍:
[0016]如图1所示,核燃料棒多功能全自动TIG焊接装置包括跟踪机构I,跟踪机构I上连接有焊室2，焊室2安装在加紧旋转装置3上，加紧旋转装置3的右侧设置有送料器4，送料器4的右侧设置有送料托轮5，送料托轮5的右侧设置有旋转托轮6，旋转托轮6的右侧设置有拔料机构7，拔料机构7的右侧设置有附室抽真空装置8，其中，送料器4、送料托轮5、旋转托轮6、拔料机构7和附室抽真空装置8均安装在机架上。
[0017]如图1所示,燃料棒按批手工上到上料架一料架自动上料启动一取料架检测有无燃料棒，若有则单根取料一送料器压紧轮下降、旋转送燃料棒到焊室一夹具夹紧燃料棒、焊室抽真空一压紧轮上升一焊接托轮上升一送料托轮下降一(附室抽真空装置就位)一燃料棒旋转一焊枪氦气阀门打开，送保护氦一按照预置程序进行自动焊接一冷却一燃料棒旋转停一松夹具一送料托轮上升、焊接托轮下降一压紧轮下降、旋转出料一取料架单根取料并下料一下一循环。
[0018]如图2所示，送料器4包括送料机滑轨部件13，送料机滑轨部件13下部安装有压紧弹簧14，压紧弹簧14的下部安装有驱动力矩电机15和送料轮16，送料轮16的下部设置压紧轮11，压紧轮11安装在压紧气缸12上。
[0019]送料驱动部件安装在气动导轨滑块上，送料时，压紧轮上升，送料轮下降，夹紧工件，送料轮为主动轮。送料轮选用的摩擦型扭矩限制器在过载时因摩擦消耗能量缓和冲击，工作平稳、调整和使用方便、维修简单、灵敏度较高，过载消除后即自动恢复。
[0020]如图3所示:焊室2包括跟踪机构21，跟踪机构21的下部设置有焊炬24，焊炬24的下部为焊枪平移调整机构25，焊枪平移调整机构25的一侧安装有旋转部件26，旋转部件26上安装有气缸27，焊枪平移调整机构25的另一侧安装有端塞抽真空接头22，焊枪平移调整机构25的底部安装有焊室抽真空接头23。
[0021]焊室针对燃料棒产品的技术要求(如针对包壳管表面划伤的要求，焊接缺陷的要求等)进行了有针对性的设计，其主要特点是:
[0022]焊接小室气密性好，并配备有真空系统，该系统可在充保护气体之前对焊接小室抽真空，最大限度降低有害气体浸入保护气体，有效的保证了氦气纯度，减小有害气体对焊缝污染的可能性。焊接小室抽到一定的真空后，反充入氦气，焊室内与管道内的气体达到平衡后开始焊接，这种方法最低限度的减少了有害气体对焊缝及热影响区的影响，确保了 M5合金