一种燃料组件跳动矫形方法

技术领域

本发明属于核电快堆燃料元件制造技术领域，具体涉及一种燃料组件跳动矫形方法。

背景技术

快中子反应堆是指没有中子慢化剂的核裂变反应堆。通常的核裂变反应堆，为了提升核燃料的链式裂变反应的效率，需要将裂变产生的高速中子(快中子)减速成为速度较慢的中子(热中子)，通常加入较轻的原子核构成的中子慢化剂，比如轻水，重水等等，利用里面的氢原子作为高速中子碰撞减速的中子慢化剂。其燃料元件制造具有不同于压水堆燃料元件制造的技术特点，该组件长度约为4米，燃料组件技术要求中管脚端跳动要求较高，在生产中出现部分组件管脚端跳动超差的情况。

特别是当燃料组件焊接完成后组件存在焊接应力，焊接应力引起的局部变形会导致组件跳动超差。产生焊接应力和变形的根本原因是焊接过程形成不均匀温度场，由它引起的局部塑性变形。由于燃料组件结构及技术要求，目前没有适用方法可用于燃料组件跳动矫形。

因此，亟需研制一种燃料组件跳动矫形方法，从而适应快堆燃料组件结构及技术要求，方便快捷的对燃料组件端部跳动进行矫形，有效稳定的解决燃料组件端部跳动超差的问题，同时不会对燃料组件焊缝性能造成影响，保障燃料组件的产品质量，提高燃料组件产品合格率，从而保障燃料组件的生产效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃料组件跳动矫形方法，从而能够方便、快捷、可靠、稳定的实现燃料组件跳动矫形，提高适应快堆燃料组件结构的燃料组件生产效率。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种燃料组件跳动矫形方法，应用于快堆燃料组件加工过程，包括以下步骤：

(1)当产生跳动不合格燃料组件时，将组件运输到组件矫形工位；

(2)N次检测组件跳动，得到组件跳动超差数值并在组件管脚端标注跳动高点和低点；

(3)跳动高点和低点标注完成后将组件管脚端低点向上放置到铸铁平台，利用组件固定工装贴合组件特定位置，实现燃料组件的固定；

(4)将管脚垫高工装穿入到组件管脚特定位置，使用百分表测量管脚变形量，根据跳动超差数值垫高管脚，扭动螺母的同时观察百分表，当变形量达到方法规定的数值后停止扭动螺母；

(5)设置焊缝热处理设备到特定参数，使用焊缝热处理设备对燃料组件管脚特定位置进行加热，达到特定温度后停止加热；

(6)等待组件冷却后拆除工装，自检燃料组件跳动，若不合格重复上述操作，直到燃料组件跳动合格结束组件矫形。

进一步的，如上所述的一种燃料组件跳动矫形方法，其中：

步骤(2)中，N＞10。

进一步的，如上所述的一种燃料组件跳动矫形方法，其中：

步骤(3)中，组件固定工装将组件通过仿形工装、固定横梁和两个立柱固定在铸铁平台上。

进一步的，如上所述的一种燃料组件跳动矫形方法，其中：

步骤(3)中，组件固定工装包括立柱、固定横梁、仿形工装。

进一步的，如上所述的一种燃料组件跳动矫形方法，其中：

步骤(3)中，组件固定工装的立柱共有两个，每个立柱的下端钩挂在铸铁平台上，上端穿过固定横梁，并使用螺母固定。

进一步的，如上所述的一种燃料组件跳动矫形方法，其中：

步骤(3)中，组件固定工装的仿形工装上端插入固定横梁内设置的凹槽内，下端与燃料组件贴合，通过扭动螺母将仿形工装锁紧燃料组件，实现燃料组件的固定。

进一步的，如上所述的一种燃料组件跳动矫形方法，其中：

步骤(4)中，管脚垫高工装，通过扭动螺母控制管脚变形量，实现对管脚施加反向变形并能实时监控变形量。

本发明有益效果在于，使用该方法进行燃料组件跳动矫形，燃料组件跳动超差的问题得到解决，且未对燃料组件焊缝质量造成影响。跳动超差组件矫形后全部合格，燃料组件跳动合格率达到100％，提高了生产效率。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明一种燃料组件跳动矫形方法，应用于快堆燃料组件加工过程，包括以下步骤：

(1)当产生跳动不合格燃料组件时，将组件运输到组件矫形工位；

(2)N次检测组件跳动，得到组件跳动超差数值并在组件管脚端标注跳动高点和低点；N＞10；

(3)跳动高点和低点标注完成后将组件管脚端低点向上放置到铸铁平台，利用组件固定工装贴合组件特定位置，实现燃料组件的固定；

组件固定工装将组件通过仿形工装、固定横梁和两个立柱固定在铸铁平台上；

组件固定工装包括立柱、固定横梁、仿形工装；

组件固定工装的立柱共有两个，每个立柱的下端钩挂在铸铁平台上，上端穿过固定横梁，并使用螺母固定；

组件固定工装的仿形工装上端插入固定横梁内设置的凹槽内，下端与燃料组件贴合，通过扭动螺母将仿形工装锁紧燃料组件，实现燃料组件的固定；

(4)将管脚垫高工装穿入到组件管脚特定位置，使用百分表测量管脚变形量，根据跳动超差数值垫高管脚，扭动螺母的同时观察百分表，当变形量达到方法规定的数值后停止扭动螺母；

管脚垫高工装，通过扭动螺母控制管脚变形量，实现对管脚施加反向变形并能实时监控变形量。

(5)设置焊缝热处理设备到特定参数，使用焊缝热处理设备对燃料组件管脚特定位置进行加热，达到特定温度后停止加热；

(6)等待组件冷却后拆除工装，自检燃料组件跳动，若不合格重复上述操作，直到燃料组件跳动合格结束组件矫形。

目前国内快堆示范工程燃料组件生产线，使用了该方法进行组件端部跳动矫形，矫形结果稳定可靠，解决了燃料组件尺寸矫正技术难题，保障了燃料组件产品质量，提高了生产效率及合格率。