本發(fā)明涉及一種核燃料棒電阻焊質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法，尤其，涉及一種可對(duì)包殼管和端塞的壓力電阻焊質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的方法。
背景技術(shù)：
：輕水反應(yīng)堆的核燃料棒通過(guò)以下方式制造，即，在具有圓筒形狀的鋯合金的包殼管內(nèi)裝入多個(gè)顆粒形狀的芯塊，利用端塞將包殼管的兩端焊接來(lái)進(jìn)行密封，由此制造核燃料棒。這種核燃料棒是多個(gè)核燃料棒在定位格架內(nèi)以一體的形式被支承而制作成核燃料組件后裝入到反應(yīng)堆內(nèi)，因而，對(duì)所制造的核燃料棒的粗糙表面進(jìn)行磨削加工，以使核燃料棒與定位格架裝配時(shí)不產(chǎn)生干擾。通常，包殼管和端塞的焊接采用壓力電阻焊，利用一對(duì)電極將包殼管和端塞相互加壓，使電流從一個(gè)電極通過(guò)包殼管和端塞流到另外一個(gè)電極，從而將包殼管和端塞永久接合。作為燃料棒端塞的電阻焊檢測(cè)，進(jìn)行以批次(batch)為單位的燃料棒斷裂試驗(yàn)和組織檢測(cè)，然而，為了提高焊接工藝的可靠性，優(yōu)選的是需要迅速而準(zhǔn)確地進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)。在一些現(xiàn)有技術(shù)中提出了一種在焊接過(guò)程中檢測(cè)電壓、電流以及壓力等參數(shù)，并通過(guò)分析這些參數(shù)來(lái)實(shí)時(shí)體現(xiàn)焊接質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)韓國(guó)公開專利公報(bào)特2003-0083650(公開日：2003年10月30日)韓國(guó)公開專利公報(bào)第10-2014-0014570號(hào)(公開日：2014年2月6日)韓國(guó)公開專利公報(bào)第10-2015-0144138號(hào)(公開日：2015年12月24日)技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，其目的在于，提供一種在包殼管和端塞的壓力電阻焊過(guò)程中能夠準(zhǔn)確而迅速地監(jiān)測(cè)焊接質(zhì)量的方法。(二)技術(shù)方案用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的核燃料棒電阻焊質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法包括：第一步驟，在包殼管和端塞的壓力電阻焊過(guò)程中檢測(cè)包括電壓、電流以及壓力的焊接信息；第二步驟，計(jì)算對(duì)于焊接信息的各個(gè)有效值而獲得靜態(tài)因子，并將所述靜態(tài)因子與各個(gè)預(yù)設(shè)參考值進(jìn)行比較和判斷；第三步驟，如果在第二步驟中滿足預(yù)設(shè)參考值的范圍，則計(jì)算對(duì)于包括瞬時(shí)壓力的傾斜度的焊接信息的動(dòng)態(tài)因子；第四步驟，對(duì)所述動(dòng)態(tài)因子進(jìn)行比較和判斷，從而判斷焊接質(zhì)量的不良與否。優(yōu)選地，本發(fā)明的核燃料棒電阻焊監(jiān)測(cè)方法的特征在于，所述瞬時(shí)壓力傾斜度是供給電源的第一個(gè)半周期區(qū)間的壓力傾斜度。優(yōu)選地，本發(fā)明的核燃料棒電阻焊監(jiān)測(cè)方法的特征在于，在所述步驟4中，以對(duì)各個(gè)動(dòng)態(tài)因子圖案進(jìn)行量化而合計(jì)的總的合計(jì)值為基準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行比較和判斷。優(yōu)選地，本發(fā)明的核燃料棒電阻焊監(jiān)測(cè)方法的特征在于，在所述步驟4中，在對(duì)于各個(gè)動(dòng)態(tài)因子圖案的量化值的基礎(chǔ)上具有加權(quán)值(三)有益效果本發(fā)明的核燃料棒電阻焊質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法具有以下效果，該方法檢測(cè)出包括電壓、電流以及壓力的焊接信息，并將其計(jì)算成特定的靜態(tài)因子和動(dòng)態(tài)因子，從而能夠迅速而準(zhǔn)確地判斷焊接質(zhì)量的不良與否，尤其，作為動(dòng)態(tài)因子使用瞬時(shí)壓力的傾斜度，從而能夠進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量的不良判斷的準(zhǔn)確性和可靠性。附圖說(shuō)明圖1的(a)和(b)是分別表示核燃料棒電阻焊裝置的焊接前后主要部分的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是本發(fā)明的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖3的(a)、(b)及(c)是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電阻(idr)和區(qū)間動(dòng)態(tài)電阻的圖表。圖4是表示在本發(fā)明的實(shí)施例的電阻焊過(guò)程中檢測(cè)的電流、電壓以及壓力波形的圖表。圖5的(a)、(b)、(c)、(d)、(e)及(f)是表示在本發(fā)明的實(shí)施例的電阻焊過(guò)程中各個(gè)壓力區(qū)間的包殼管和端塞的狀態(tài)的示意圖。圖6至圖13是表示在各個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行電阻焊時(shí)的質(zhì)量因子的圖案的圖表。圖14是表示本發(fā)明的監(jiān)測(cè)方法的流程圖。附圖說(shuō)明標(biāo)記11：包殼管12：端塞13：彈簧14：焊珠20：管電極30：塞電極100：電阻焊裝置110：電流傳感器120：電壓傳感器130：壓力傳感器131：壓力指示器200：監(jiān)測(cè)單元具體實(shí)施方式在本發(fā)明的實(shí)施例中提出的特定結(jié)構(gòu)以及功能性說(shuō)明只是為了說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的概念的實(shí)施例而例示的，因此，根據(jù)本發(fā)明的概念的實(shí)施例可以以多種形式實(shí)施。而且，不得解釋為本發(fā)明限定于本說(shuō)明書中說(shuō)明的實(shí)施例，應(yīng)理解為包括本發(fā)明的思想和技術(shù)范圍內(nèi)的所有變更物、等同物以及替代物。另外，在本發(fā)明中，第一和/或第二等用語(yǔ)可用于說(shuō)明各種組成構(gòu)件，但是所述組成構(gòu)件并不限定于所述用語(yǔ)。所述用語(yǔ)只是為了將一個(gè)組成構(gòu)件與其他組成構(gòu)件區(qū)分開而使用的，例如，在不脫離本發(fā)明的概念的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)，第一組成構(gòu)件可命名為第二組成構(gòu)件，類似地，第二組成構(gòu)件可命名為第一組成構(gòu)件。當(dāng)提及某個(gè)組成構(gòu)件與另一個(gè)組成構(gòu)件“連接”或者“接合”時(shí)，可以理解為與另一個(gè)組成構(gòu)件直接連接或者接合，但也可以理解為兩者之間存在其他的組成構(gòu)件。相反，當(dāng)提及某個(gè)組成構(gòu)件與另一個(gè)組成構(gòu)件“直接連接”或者“直接接觸”時(shí)，應(yīng)理解為兩者之間不存在其他組成構(gòu)件。用于說(shuō)明各組成構(gòu)件之間的關(guān)系的其他表述，即，“～之間”和“直接～之間”或者“與～相鄰的”和“與～直接相鄰的”等表述也應(yīng)以相同的方式解釋。以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。參照?qǐng)D1的(a)和(b)，核燃料棒的電阻焊裝置包括：管電極20，包殼管11插入設(shè)置于其中；塞電極30，與管電極20相對(duì)設(shè)置，且可進(jìn)行水平移動(dòng)，其中，塞電極30固定支承端塞12，使得所述端塞12與包殼管11的縱軸方向c一致。附圖標(biāo)記13表示在包殼管內(nèi)彈性支承芯塊的彈簧。塞電極30可通過(guò)載體(未示出)進(jìn)行前后移動(dòng)，焊接過(guò)程如下，向塞電極30施加一定的壓力而使其向前移動(dòng)的同時(shí)，通過(guò)施加到管電極20與塞電極30之間的焊接電流來(lái)進(jìn)行包殼管11和端塞12的電阻焊，焊接部上形成有環(huán)狀的突出形成的焊珠14。如上所述，本發(fā)明的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在包殼管和端塞的加壓焊接過(guò)程中實(shí)時(shí)檢測(cè)電流、電壓以及壓力等焊接信息，并通過(guò)對(duì)此進(jìn)行判斷來(lái)判斷焊接的不良與否。具體地，在核燃料棒的電阻焊過(guò)程中有可能產(chǎn)生的‘未焊接部’和‘焊接處龜裂’的原因可根據(jù)1)電阻焊裝置的機(jī)械不良、2)電極不良以及3)元件不良來(lái)區(qū)分不良類型。例如，1)電阻焊裝置的機(jī)械不良可以是電極傳送制動(dòng)缸杠桿(cylinderlever)的破損所引起的焊接不良。電極傳送制動(dòng)缸杠桿將管電極和包殼管固定，因此焊接時(shí)起到非常重要的作用，但是，即使因反復(fù)負(fù)載而引起疲勞破壞也很難觀察到所述現(xiàn)象。除此之外，其他的機(jī)械不良因素可以是，將電極與電器元件連接的母線端子松動(dòng)、電纜氧化、與電極筒的加壓速度相關(guān)的機(jī)械因素的動(dòng)作不良或破損等。對(duì)于2)電極不良，絕緣體的有無(wú)或不良、根據(jù)包殼管的外徑公差的電極孔的直徑等會(huì)成為其原因。作為3)元件不良因素，存在多種因素，如包殼管的加工公差或插入到核燃料棒內(nèi)的彈簧的彎曲(buckling)、彈簧前端的加工面的不良、是否對(duì)彈簧進(jìn)行鍍覆等。如上所述，本發(fā)明通過(guò)掌握代表在核燃料棒的電阻焊過(guò)程中可能產(chǎn)生的不良因素的質(zhì)量因子，能夠無(wú)損且實(shí)時(shí)的判斷質(zhì)量的不良與否。參照?qǐng)D2，本發(fā)明的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，電阻焊裝置100包括用于檢測(cè)焊接電流的電流傳感器110、用于檢測(cè)焊接電壓的電壓傳感器120、用于檢測(cè)焊接時(shí)的端塞壓力的壓力傳感器130，由此對(duì)電流、電壓以及壓力波形進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。電流傳感器110可利用環(huán)形線圈等傳感器來(lái)測(cè)量焊接電流，壓力傳感器130可使用眾所周知的測(cè)壓元件。對(duì)于壓力傳感器130，可增加信號(hào)處理裝置，如壓力指示器131。電流傳感器110、電壓傳感器120以及壓力指示器131的輸出信號(hào)將傳送至監(jiān)測(cè)單元200，監(jiān)測(cè)單元200通過(guò)對(duì)所檢測(cè)到的信號(hào)(波形等)進(jìn)行處理而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)焊接質(zhì)量。監(jiān)測(cè)單元200將與各個(gè)傳感器所檢測(cè)到的焊接信息一起計(jì)算出焊接時(shí)間，焊接時(shí)間可由通電時(shí)間計(jì)算得到。具體地，在本實(shí)施例中監(jiān)測(cè)單元200可利用下面的質(zhì)量因子對(duì)燃料棒的焊接質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。(p1)電流：整個(gè)檢測(cè)波形的有效電流(p2)電壓：整個(gè)檢測(cè)波形的有效電壓(p3)整體的平均動(dòng)態(tài)電阻：整個(gè)波形的動(dòng)態(tài)電阻的平均(p4)整體的平均發(fā)熱量：整個(gè)波形的發(fā)熱量的平均(bw0)區(qū)間動(dòng)態(tài)電阻：對(duì)應(yīng)特定區(qū)間波形的動(dòng)態(tài)電阻的平均(bw1)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電阻傾斜度：每半周期的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電阻的傾斜度(bw2)瞬時(shí)壓力傾斜度：第一個(gè)半周期區(qū)間的壓力傾斜度其中，平均動(dòng)態(tài)電阻可由電流和電壓計(jì)算得到，發(fā)熱量由電壓*電流2*焊接時(shí)間來(lái)計(jì)算得到。另外，通過(guò)設(shè)置發(fā)熱量傳感器來(lái)獲得發(fā)熱量的信息，所述發(fā)熱量傳感器可通過(guò)對(duì)焊接部的溫度進(jìn)行檢測(cè)而直接測(cè)量發(fā)熱量。在本實(shí)施例中，利用電流的瞬時(shí)值(instantaneousvalue)和與其電流的瞬時(shí)值同步的電壓的瞬時(shí)值來(lái)計(jì)算瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電阻(instantaneousdynamicresistance，idr)，并用下面的數(shù)學(xué)式1來(lái)表示，其中，所述電流的瞬時(shí)值是焊接期間根據(jù)單相ac電源的每半周期(halfcycle)所預(yù)設(shè)的采樣周期來(lái)進(jìn)行測(cè)量。[數(shù)學(xué)式1]idrj＝電壓的瞬時(shí)值(vj)/電流的瞬時(shí)值(ij)圖3的(a)、(b)及(c)是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電阻(idr)和區(qū)間動(dòng)態(tài)電阻的圖表。具體地，參照?qǐng)D3，在供給電源的半周期(halfcycle)(t)內(nèi)每個(gè)預(yù)設(shè)的采樣周期分別測(cè)量瞬時(shí)電流(ij)和瞬時(shí)電壓(vj)，此時(shí)，瞬時(shí)電流(ij)和瞬時(shí)電壓(vj)是每個(gè)采樣周期所檢測(cè)到的瞬間監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，在相同的時(shí)刻對(duì)相同的數(shù)量進(jìn)行測(cè)量。瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電阻(idr)是根據(jù)瞬時(shí)電流(ij)和瞬時(shí)電壓(vj)來(lái)決定的動(dòng)態(tài)電阻值，前面所述的整體的平均動(dòng)態(tài)電阻(p3)是表示整個(gè)波形的動(dòng)態(tài)電阻的平均值，區(qū)間動(dòng)態(tài)電阻(bw0)是表示對(duì)應(yīng)特定區(qū)間的波形的動(dòng)態(tài)電阻的平均值。優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，區(qū)間動(dòng)態(tài)電阻(bw0)是表示利用供給電源的半周期(t/2)內(nèi)的有效電流和有效電壓來(lái)計(jì)算的電阻值，應(yīng)理解為與整體的平均電阻(p3)區(qū)分。瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電阻傾斜度(bw1)是表示以半周期來(lái)采樣的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電阻(idr)的傾斜度，因而，在一個(gè)周期(t)內(nèi)可獲得兩個(gè)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電阻傾斜度(bw0’、bw1”)，將這種瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電阻傾斜度(bw1)與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并使用于焊接質(zhì)量的判斷，優(yōu)選地，將多個(gè)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電阻傾斜度(bw1’、bw1”)中的最小值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較來(lái)判斷焊接質(zhì)量。圖4是表示在本發(fā)明的實(shí)施例的電阻焊過(guò)程中檢測(cè)的電流(current)、電壓(volatage)以及壓力(force)波形的圖表。參照?qǐng)D4，壓力波形可分為(a)、(b)、(c)、(d)、(e)五個(gè)區(qū)間，壓力圖表中‘+’對(duì)應(yīng)壓縮應(yīng)力、‘-’對(duì)應(yīng)張力。例如，作為前面提及的質(zhì)量因子的瞬時(shí)壓力傾斜度(bw2)是在所檢測(cè)的瞬時(shí)壓力中第一個(gè)半周期(halfcycle)區(qū)間的壓力傾斜度。圖5的(a)、(b)、(c)、(d)、(e)及(f)是表示在本發(fā)明的實(shí)施例的電阻焊過(guò)程中各個(gè)壓力區(qū)間的包殼管和端塞的狀態(tài)的示意圖。參照?qǐng)D4和圖5，區(qū)間(a)對(duì)應(yīng)于電流開始流動(dòng)并增加的通電區(qū)間，由于焊接部的接觸電阻大于體電阻因此焊接部的溫度會(huì)上升且接觸面的延展性會(huì)增加。并且，壓力大于彈簧13的反彈力和熱所產(chǎn)生的焊接部的膨脹力，從而會(huì)產(chǎn)生拉伸應(yīng)力。區(qū)間(b)對(duì)應(yīng)于電流持續(xù)減小的通電區(qū)間，焊接部和塊體部的溫度會(huì)上升而導(dǎo)致焊接部的體積會(huì)增大。彈簧的反彈力和熱所產(chǎn)生的焊接部的膨脹力大于壓力，從而會(huì)產(chǎn)生壓縮應(yīng)力。區(qū)間(c)對(duì)應(yīng)于電流不通的冷卻區(qū)間，焊接部的溫度降低且焊接部的體積減小的同時(shí)一部分焊接部會(huì)凝固。并且，壓力大于彈簧的反彈力和熱所產(chǎn)生的焊接部的膨脹力而會(huì)產(chǎn)生拉伸應(yīng)力，此時(shí)所產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力小于在區(qū)間(a)產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力。區(qū)間(d)對(duì)應(yīng)于電流重新增加的通電區(qū)間，焊接部和塊體部的溫度會(huì)上升且焊接部的體積會(huì)增大。并且，彈簧的反彈力和熱所產(chǎn)生的焊接部的膨脹力大于壓力而會(huì)產(chǎn)生壓縮應(yīng)力，此時(shí)所產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力小于在區(qū)間(b)產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力。最后，區(qū)間(e)對(duì)應(yīng)于電流減小的通電區(qū)間，形成焊接部且周圍的體電阻增大，并產(chǎn)生細(xì)微的拉伸應(yīng)力。如上所述，由于包殼管和端塞以一個(gè)周期(cycle)的短的焊接速度來(lái)進(jìn)行焊接，因此，優(yōu)選地，在高的測(cè)量頻率下進(jìn)行焊接，與區(qū)間動(dòng)態(tài)電阻(bw0)、瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電阻傾斜度(bw1)一起計(jì)算瞬時(shí)壓力傾斜度(bw2)，由此可提高判斷質(zhì)量的不良與否的可靠性。特別是，本發(fā)明中前面所述的質(zhì)量因子分為靜態(tài)因子(staticfactor)和動(dòng)態(tài)因子(dynamicfactor)，由此判斷質(zhì)量的不良與否。具體地，本發(fā)明中靜態(tài)因子為電流(p1)、電壓(p2)、整體的平均動(dòng)態(tài)電阻(p3)以及/或整體的平均發(fā)熱量(p4)，所述靜態(tài)因子初次檢測(cè)后與參考值進(jìn)行比較，如果不滿足參考范圍則判斷為不良，當(dāng)靜態(tài)因子滿足參考范圍時(shí)，將動(dòng)態(tài)因子與參考值進(jìn)行比較，由此可進(jìn)行二次不良判斷。本發(fā)明中動(dòng)態(tài)因子包括區(qū)間動(dòng)態(tài)電阻(bw0)、瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電阻傾斜度(bw1)以及/或瞬時(shí)壓力傾斜度(bw2)，尤其，必須包括瞬時(shí)壓力傾斜度(bw2)。對(duì)于焊接不良的圖案分析在本實(shí)施例中實(shí)施了對(duì)于產(chǎn)生焊接不良或焊接部龜裂的具有代表性的不良焊接條件的8種實(shí)驗(yàn)，將其概括為如下表1。[表1]各個(gè)實(shí)驗(yàn)在正常條件和不良條件(*)下實(shí)施，并觀察前面所述的質(zhì)量因子的圖案。實(shí)驗(yàn)1-根據(jù)通電電流的變更的質(zhì)量因子的圖案參照?qǐng)D6可知，隨著通電電流的變化，電流、電壓、瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電阻(idr)以及瞬時(shí)壓力(if)的圖案均發(fā)生變化，而且觀察到壓力也因受到發(fā)熱量的影響而發(fā)生變化。而且觀察到，以高電流(18ka)進(jìn)行焊接時(shí)，與正常情況相比電壓的峰值不高，對(duì)于這種現(xiàn)象發(fā)熱量產(chǎn)生影響而瞬時(shí)壓力(if)雖有微小的差異，但并沒有發(fā)生大的變化。表2表示對(duì)于區(qū)間動(dòng)態(tài)電阻(bw0)、瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電阻傾斜度(bw1)以及瞬時(shí)壓力傾斜度(bw2)的圖案傾向，各個(gè)箭頭的方向表示與正常條件相比變大還是變小，箭頭的數(shù)量表示大小。[表2]條件bw0bw1bw2低電流(9ka)↑↓↓↓高電流(18ka)↓≒↑實(shí)驗(yàn)2-根據(jù)壓力變更的質(zhì)量因子的圖案參照?qǐng)D7可知，根據(jù)壓力變化的電流、電壓以及瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電阻(idr)的傾向性存在微小差異，但是瞬時(shí)壓力(if)表現(xiàn)出顯著的傾向性。并且觀察到，在低壓力(2kn)下其傾向性顯著，但在最大壓力(4.8kn)下與正常條件相比沒有大的差異。通過(guò)表3可確認(rèn)，瞬時(shí)壓力傾斜度(bw2)與其他質(zhì)量因子相比表現(xiàn)出顯著的傾向性。[表3]條件bw0bw1bw2高壓力(4.8kn)≒≒↓↓↓低壓力(2kn)≒≒↑↑實(shí)驗(yàn)3-根據(jù)氧化電極使用的質(zhì)量因子的圖案參照?qǐng)D8，當(dāng)氧化電極的氧化程度嚴(yán)重時(shí)，表現(xiàn)出電流也下降的傾向，但在不發(fā)生電流變化的范圍內(nèi)進(jìn)行了本實(shí)驗(yàn)?？捎^察到雖然電流和電壓不發(fā)生變化，但瞬時(shí)動(dòng)態(tài)電阻(idr)和瞬時(shí)壓力(if)存在微小的差異，下面的表4表示其傾向性。[表4]條件bw0bw1bw2氧化電極≒↑↓實(shí)驗(yàn)4-根據(jù)端塞的直徑減小的質(zhì)量因子的圖案參照?qǐng)D9可知，直徑小的端塞和包殼管已焊接時(shí)，難以觀察到電流和電壓的差異，但是瞬時(shí)壓力(if)表現(xiàn)出顯著的傾向性。可知，表5中作為動(dòng)態(tài)因子的瞬時(shí)壓力傾斜度(bw2)與其他質(zhì)量因子相比，也表現(xiàn)出相當(dāng)大的差異。[表5]條件bw0bw1bw2小的端塞≒≒↓↓↓實(shí)驗(yàn)5-直徑大的電極孔的質(zhì)量因子的圖案直徑大的電極孔的電極由銅合金制成，因此電極松軟，且容易被磨損，并且包殼管直徑也會(huì)產(chǎn)生公差，因此為了再現(xiàn)大直徑的電極孔進(jìn)行焊接時(shí)發(fā)生不良的現(xiàn)象而進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。參照?qǐng)D10，當(dāng)電極孔大時(shí)，電極不能將包殼管牢牢地固定，從而導(dǎo)致電流不穩(wěn)定且?guī)缀醪划a(chǎn)生瞬時(shí)壓力(if)。可知，本實(shí)驗(yàn)中焊機(jī)是恒定電流的焊機(jī)，因此為了補(bǔ)償電流下降，電壓上升到最大，因而動(dòng)態(tài)電阻的圖案也沒有大的差異。[表6]條件bw0bw1bw2電極孔直徑加大↓↓↓≒↓↓↓實(shí)驗(yàn)6-根據(jù)與電極傳送制動(dòng)缸杠桿破損的質(zhì)量因子的圖案用于將電極和包殼管固定的電極傳送制動(dòng)缸杠桿在焊接過(guò)程中起到重要的作用。但是，因反復(fù)負(fù)載而引起疲勞破壞，目前很難準(zhǔn)確掌握其狀態(tài)并對(duì)其進(jìn)行維護(hù)。因而，本實(shí)驗(yàn)中采用人為地進(jìn)行切割的方式來(lái)代替疲勞破壞所引起的現(xiàn)象，為了掌握不良類型而將其彎曲到極端狀態(tài)。參照?qǐng)D11，雖然電流、電壓、動(dòng)態(tài)電阻上沒有大的變化，但瞬時(shí)壓力(if)表現(xiàn)出傾向性。通過(guò)下面的表7可知，動(dòng)態(tài)因子中瞬時(shí)壓力傾斜度(bw2)表現(xiàn)出相當(dāng)大的傾向。[表7]條件bw0bw1bw2杠桿破損≒≒↓↓實(shí)驗(yàn)7-根據(jù)燃料棒厚度減小的質(zhì)量因子的圖案在將燃料棒和端塞進(jìn)行焊接之前，在包殼管的前端設(shè)置接頭以使進(jìn)行焊接時(shí)與端塞容易接觸。雖然以規(guī)定的厚度進(jìn)行加工，但是在加工傾向于一側(cè)或者加工過(guò)度的狀態(tài)下進(jìn)行焊接時(shí)會(huì)引起焊接龜裂不良。因此，本實(shí)驗(yàn)針對(duì)的是燃料棒的厚度減小帶來(lái)的影響。參照?qǐng)D12，雖然電流、電壓、動(dòng)態(tài)電阻沒有大的變化，但瞬時(shí)壓力(if)表現(xiàn)出大的傾向性。通過(guò)下面的表8可知，動(dòng)態(tài)因子中瞬時(shí)壓力傾斜度(bw2)與其他質(zhì)量因子相比，表現(xiàn)出相當(dāng)大的傾向。[表8]條件bw0bw1bw2燃料棒厚度減少≒≒↑↑↑實(shí)驗(yàn)8-根據(jù)絕緣體破損的質(zhì)量因子的圖案用于緊固母線的絕緣體部位破損而發(fā)生漏電的情況時(shí)常發(fā)生。為了再現(xiàn)該現(xiàn)象，將絕緣體去除并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。四個(gè)連接端子中去除下方的兩個(gè)螺栓和絕緣體而進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)中其傾向性不明確。判斷出這種現(xiàn)象與螺栓的有無(wú)有關(guān)，在與螺栓的連接部位插入絕緣體時(shí)，將螺栓也一并去除并進(jìn)行了焊接，因此發(fā)生漏電的概率低。但是，通過(guò)表9可知，區(qū)間動(dòng)態(tài)電阻(bw0)雖不明顯但表現(xiàn)出了傾向性。[表9]條件bw0bw1bw2絕緣體破損↓≒≒圖14是表示本發(fā)明的監(jiān)測(cè)方法的流程圖。參照?qǐng)D14，本發(fā)明的核燃料棒電阻焊質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法包括：第一步驟s10，在包殼管和端塞的壓力電阻焊過(guò)程中檢測(cè)包括電壓、電流以及壓力的焊接信息；第二步驟s20，計(jì)算對(duì)于焊接信息的各個(gè)有效值而獲得靜態(tài)因子，并將所述靜態(tài)因子與各個(gè)預(yù)設(shè)參考值進(jìn)行比較和判斷；第三步驟s30，如果在第二步驟s20中滿足預(yù)設(shè)參考值的范圍，則計(jì)算對(duì)于包括瞬時(shí)壓力的傾斜度的焊接信息的動(dòng)態(tài)因子；第四步驟s40，對(duì)所述動(dòng)態(tài)因子進(jìn)行比較和判斷，從而判斷焊接質(zhì)量的不良與否。在第一步驟s10中，在進(jìn)行包殼管和端塞的加壓焊接的過(guò)程中，從各個(gè)傳感器檢測(cè)出包括電壓、電流以及壓力的焊接信息，并將焊接信息傳送至監(jiān)測(cè)單元200。第二步驟s20包括：步驟s21，計(jì)算對(duì)于焊接信息的各個(gè)有效值，求出靜態(tài)因子p1、p2、p3、p4；步驟22，將各個(gè)靜態(tài)因子p1、p2、p3、p4與各個(gè)預(yù)設(shè)參考值進(jìn)行比較和判斷。當(dāng)各個(gè)靜態(tài)因子p1、p2、p3、p4超出預(yù)設(shè)參考值的基準(zhǔn)范圍時(shí)，判斷為不良。在第三步驟s30中，如果在第二步驟s20中滿足預(yù)設(shè)參考值范圍，則計(jì)算對(duì)于包括傾斜度的焊接信息的動(dòng)態(tài)因子p5、p6、p7。在第四步驟s40中，對(duì)動(dòng)態(tài)因子p5、p6、p7進(jìn)行比較和判斷，由此判斷焊接質(zhì)量的不良與否。優(yōu)選地，第四步驟s40可包括步驟s41，所述步驟s41中對(duì)動(dòng)態(tài)因子的圖案進(jìn)行量化而計(jì)算總的合計(jì)值。例如，如前面的實(shí)驗(yàn)例中所述，當(dāng)各個(gè)動(dòng)態(tài)因子在正常范圍之內(nèi)時(shí)給10分，超出正常范圍時(shí)給0分，由此可求出動(dòng)態(tài)因子的總分。其次，將對(duì)于動(dòng)態(tài)因子的總分與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較而判斷焊接質(zhì)量的不良與否。在本實(shí)施例中，當(dāng)總分判斷為30分以上(s42)時(shí)，判斷為正常，當(dāng)總分判斷為10分至30分之間(s43)時(shí)，判斷為警告，當(dāng)總分判斷為10分以下時(shí)，判斷為不良。另外，在計(jì)算對(duì)于動(dòng)態(tài)因子的總分的過(guò)程中，將各個(gè)動(dòng)態(tài)因子的圖案量化為分?jǐn)?shù)時(shí)，可賦予對(duì)于各個(gè)動(dòng)態(tài)因子的加權(quán)值。在本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)驗(yàn)中也能夠確認(rèn)到，多個(gè)質(zhì)量因子中瞬時(shí)壓力傾斜度在判斷質(zhì)量不良時(shí)很有效，因此計(jì)算總分時(shí)對(duì)瞬時(shí)壓力傾斜度賦予更大的加權(quán)值來(lái)判斷質(zhì)量的不良與否。以上說(shuō)明的本發(fā)明并不限定于以上說(shuō)明的實(shí)施例和附圖，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)，本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員能夠進(jìn)行各種置換、變形及變更。當(dāng)前第1頁(yè)12