一种燃料组件改进型上管座焊接夹具的制作方法

本新型属于夹具，特别涉及一种燃料组件改进型上管座焊接夹具。

背景技术：

燃料组件是核反应堆重要的组成部分，燃料组件中装载着供反应堆燃烧的原料，燃料组件中还设有必要的控制棒等控制设备，而且燃料组件一旦入堆，将采用远程控制，因而对燃料组件制造的要求非常高。

传统技术中燃料组件是先分别制造组件的各个零件，然后通过手工TIG点焊的方式将燃料组件焊接在一起。这种焊接方式的缺陷在于：1)需手工TIG组装点焊，焊接生产效率低，人工成本相对较高。2)焊接结构采用带1.3±0.1mm定位台的焊接接头，管座焊接后有内缝间隙，喷砂后容易夹砂，增加堆内运行风险。3)焊接后的上管座需经过铣四方、定位销孔加工、铣盆形孔及周边流水槽加工等工序，工序较多，报废成本相对较高。

技术实现要素：

本新型针对现有技术缺陷，提供一种燃料组件改进型上管座焊接夹具。

本新型是这样实现的：一种燃料组件改进型上管座焊接夹具，其中，包括定位板和压板，在定位板和压板之间设置框板和匹配板，其中框板靠近定位板，匹配板靠近压板，框板和匹配板通过定位销固定连接，在压板上设置预留孔，在该预留孔中设置定位销柱，定位销柱贯穿框板、匹配板和压板，在定位销柱上设置压紧螺母，通过压紧螺母将穿框板、匹配板和压板紧固连接。

如上所述的一种燃料组件改进型上管座焊接夹具，其中，所述的定位销柱和压紧螺母共有四组，均匀设置在压板的四个角上。

如上所述的一种燃料组件改进型上管座焊接夹具，其中，所述的定位销柱材料选用耐磨中等硬度材质。

如上所述的一种燃料组件改进型上管座焊接夹具，其中，所述的定位销柱材料选用3Cr13。

如上所述的一种燃料组件改进型上管座焊接夹具，其中，所述的压紧螺母采用低磁不锈钢。

本新型的效果是：(1)采用该焊接夹具焊接的上管座，其纵向焊接收缩量为0.03～0.05mm，横向收缩量为0.02～0.03mm，严格控制了焊接变形。(2)成功取消手工TIG点焊工序，降低人工成本，提高生产效率。(3)成功解决管座焊后内腔缝隙夹砂的问题。(4)夹具已成功运用于改进型上管座制造生产中。

附图说明

图1本申请燃料组件改进型上管座焊接夹具的结构示意图。

图2是定位销孔及定位销柱位置定位示意图。

图中：1.定位板、2.定位销、3.框板、4.匹配板、5.压板、6.压紧螺母、7.定位销柱。

具体实施方式

如附图1和图2所示，一种燃料组件改进型上管座焊接夹具，包括定位板1和压板5，在定位板1和压板5之间设置框板3和匹配板4，其中框板3靠近定位板1，匹配板4靠近压板5，框板3和匹配板4通过定位销2固定连接，在压板5上设置预留孔，在该预留孔中设置定位销柱7，定位销柱7贯穿框板3、匹配板4和压板5，在定位销柱7上设置压紧螺母6，通过压紧螺母6将穿框板3、匹配板4和压板5紧固连接。

所述的定位销柱7和压紧螺母6共有四组，均匀设置在压板5的四个角上。

所述的定位销柱7材料选用耐磨中等硬度材质。

所述的定位销柱7材料选用3Cr13。

所述的压紧螺母6采用低磁不锈钢。

除了上述内容外，本申请的技术方案还需要考虑以下内容：

焊接夹具设计

夹具采用刚性定位，以限制工件受热变形。夹具材料的选用软硬结合的耐蚀无磁金属材料，充分保证夹具耐用性、可靠性和抗电磁干扰偏转性。其中焊接定位板、压板材料选用奥氏体不锈钢(或高温合金材质)；定位销、定位销柱材料选用耐磨中等硬度材质(如：3Cr13)；压紧螺母采用低磁不锈钢。焊接定位板、定位销、定位销柱(合称焊接夹具基体)的结合，定位板和定位销用于固定限制上管座框板平面上两个方向的位移；定位销柱用于限制上管座匹配板平面上两个方向的位移，焊接夹具基体、压板与压紧螺钉的结合，限制了上管座轴向位移，从而严格控制焊接受热变形。

●夹具定位板

该夹具定位板主要是与焊机装配，使夹具定位在焊接设备上。

●定位销

利用上管座框板“S”孔，设计定位销孔位置，用两个定位销。以更精准定位。为使装配焊接操作简易，又能保证其限位功能，定位销子和“S”孔装配间隙为0.10mm。即“S”孔尺寸为φ20.50+0.05 0，销子尺寸为φ20.40 0‐0.05。

●定位销柱

利用匹配板导向管孔孔系位置，设计定位销柱，采用四销柱定位。定位销柱和导向管孔装配间隙为0.05mm。即导向管孔尺寸为φ18.25±0.07，销子尺寸为φ18.20 0‐0.05。

●压板

该压板出了起到限位作用，还有保护作用，可防止压紧螺钉拧紧时压伤已全部加工至最终尺寸的匹配板表面。

本申请技术方案使用过程大致如下：

●将上管座框板放入夹具，两个“S”孔放入定位销内。

●再将匹配板放入夹具内，使匹配板与框板组装在一起，确保每个面都贴紧，若贴合不好的，用胶木榔头轻敲，使其装配间隙小于0.1mm。

●将压板装上，拧紧压紧螺钉。

●进行电子束固定点焊及焊接。