控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)及該結(jié)構(gòu)的制作工藝，耐壓殼組件結(jié)構(gòu)包括密封殼和管座，所述密封殼和管座焊接連接，所述密封殼和管座兩者各自的焊接連接端中，其中的一個(gè)焊接連接端上設(shè)置有內(nèi)凹的凹槽，另一個(gè)焊接連接端上設(shè)置有外凸的凸起。該制作工藝包括對兩個(gè)焊接連接端進(jìn)行如下加工：在其中的一個(gè)焊接連接端上加工出內(nèi)凹的凹槽，在另一個(gè)焊接連接端上加工出外凸的凸起。通過本案提供的方案，可有效的提升密封殼與管座的焊接質(zhì)量。
【專利說明】
控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前世界上第三代壓水堆核電機(jī)組的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，耐壓殼組件是由密封殼和管座通過焊接的方式形成的一個(gè)整體，這種結(jié)構(gòu)可以顯著降低控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)現(xiàn)場安裝難度并提高機(jī)構(gòu)的整體壽命與可靠性。
[0003]而以上焊接多為奧氏體不銹鋼與鎳基合金的異種金屬管道對接焊，即控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中密封殼的材料為奧氏體不銹鋼00Crl8Nil0N，管座的材料為Inconel-690鎳基合金，將這兩種材料焊接在一起時(shí)容易產(chǎn)生熱裂紋、氣孔、夾渣等缺陷，其原因主要是由于鎳基合金的線脹系數(shù)大(約為碳鋼的1.5倍)，熱導(dǎo)率較小(約為碳鋼的0.3倍)，焊接時(shí)極易產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力，使得鎳基合金在焊接凝固的過程中因收縮應(yīng)力作用產(chǎn)生開裂傾向。
[0004]針對此類焊縫的焊接，現(xiàn)有技術(shù)都是從嚴(yán)格控制焊接參數(shù)(焊接熱輸入、焊接電流等)的角度考慮并采取措施，比如授權(quán)公告號為CN102275030B的實(shí)用新型專利“奧氏體不銹鋼與鎳基合金的對接焊方法”，雖然也能解決部分問題，但實(shí)踐證明這些方法都存在著焊縫的道(層)間溫度下降慢且難于控制、焊接質(zhì)量不穩(wěn)定、生產(chǎn)效率低等嚴(yán)重問題，使得該類焊縫的焊接質(zhì)量難以得到有效保證。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對上述提出的現(xiàn)有技術(shù)中密封殼與管座的焊接中，由于其中的鎳基合金線脹系數(shù)大、導(dǎo)熱率小，這使得焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，難以保證焊接質(zhì)量的問題，本實(shí)用新型提供了一種控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)。
[0006]本實(shí)用新型提供的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)通過以下技術(shù)要點(diǎn)來解決問題:控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)，包括密封殼和管座，所述密封殼和管座焊接連接，所述密封殼和管座兩者各自的焊接連接端中，其中的一個(gè)焊接連接端上設(shè)置有內(nèi)凹的凹槽，另一個(gè)焊接連接端上設(shè)置有外凸的凸起，密封殼和管座在焊接連接裝配時(shí)，所述凸起嵌入所述凹槽中。
[0007]具體的，以上設(shè)置的凹槽和凸起用于密封殼和管座之間焊接過程中及焊接熱影響區(qū)域冷卻過程中的定位，即凹槽側(cè)面與凸起側(cè)面的相互約束，可減小在熱應(yīng)力下密封殼和管座兩者位置錯(cuò)開的大小，達(dá)到控制焊接變形的目的，利于保證所得耐壓殼組件結(jié)構(gòu)的同心度。
[0008]進(jìn)一步的，在凹槽與凸起配合完成后，兩者側(cè)面之間的間隙大小為影響所得耐壓殼組件結(jié)構(gòu)同心度的重要因素，故優(yōu)選設(shè)置為凹槽槽壁的外形與凸起的外形尺寸一致或凸起的尺寸略大，如設(shè)置為凹槽為圓環(huán)形凹槽，凸起為圓柱狀凸起，所述凹槽的內(nèi)徑與凸起的外徑相等，或凹槽的內(nèi)徑略小于凸起的外徑，這樣，在凸起與凹槽配合后，兩者為緊配合，這樣，可通過所述凹槽和凸起，不僅使得密封殼與管座焊前配合精度高，同時(shí)還可很好的限定熱應(yīng)力下密封殼與管座之間位置偏移的量。
[0009]作為以上所述的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)進(jìn)一步的技術(shù)方案:
[0010]作為一種便于加工的凹槽和凸起實(shí)現(xiàn)形式，所述凹槽為圓環(huán)形凹槽，所述凸起為圓柱狀凸起，且所述凹槽和所述凸起的軸線均與密封殼的軸線或管座的軸線共線。以上形式的凹槽和凸起，可通過分別將密封殼與管座夾持于車床上，通過車削加工得到所述的凹槽和凸起。
[0011]為利于提高密封殼與管座焊前的配合精度，所述凹槽和所述凸起的側(cè)面均為錐面，且兩個(gè)錐面的外形尺寸相等。這樣，在錐形凸起插入錐形凹槽的過程中，即使因?yàn)椴豢杀苊獾耐蛊鸷桶疾鄢叽缯`差，在錐形凸起與錐形凹槽配合后，也能夠很好的保證密封殼和管座焊前的配合精度。
[0012]作為一種便于加工的凹槽和凸起實(shí)現(xiàn)形式，所述凹槽和所述凸起的軸線均與密封殼的軸線或管座的軸線共線。同上，以上形式的凹槽和凸起，可通過分別將密封殼與管座夾持于車床上，通過車削加工得到所述的凹槽和凸起。
[0013]為利于保證焊接點(diǎn)的連接強(qiáng)度、焊透性、改善焊接工藝性能、保證耐壓殼組件的外形尺寸，所述密封殼和管座兩者各自的焊接連接端上均設(shè)置有焊接坡口。
[0014]同時(shí)，本實(shí)用新型還公開了一種控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)制作工藝，包括順序進(jìn)行的以下步驟:S1:分別加工密封殼和管座各自的焊接連接端;S2:將密封殼和管座兩者的焊接連接端進(jìn)行焊前相對位置固定;S3:對密封殼和管座進(jìn)行焊接連接，步驟SI的實(shí)現(xiàn)方法為對密封殼和管座各自的焊接連接端進(jìn)行如下加工:在其中的一個(gè)焊接連接端上加工出內(nèi)凹的凹槽，在另一個(gè)焊接連接端上加工出外凸的凸起，且所述凹槽和凸起具有如下關(guān)系:在完成步驟S2后，所述凸起嵌入所述凹槽中。
[0015]具體的，以上制作工藝中，通過在焊前設(shè)置凹槽和凸起，通過所述凹槽和凸起側(cè)面之間的約束限制熱應(yīng)力下密封殼和管座之間的位置錯(cuò)開程度，達(dá)到控制焊接變形的目的，利于保證所得耐壓殼組件結(jié)構(gòu)的同心度。
[0016]作為以上控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)制作工藝進(jìn)一步的技術(shù)方案:
[0017]所述凹槽和凸起具有如下關(guān)系:所述凹槽為圓環(huán)形凹槽，所述凸起為圓柱狀凸起，且所述凹槽和所述凸起的軸線均與密封殼的軸線或管座的軸線共線，步驟S3的施焊區(qū)域位于所述凹槽和凸起的外側(cè)；
[0018]還包括位于步驟S3之后的冷卻步驟，所述冷卻步驟的實(shí)現(xiàn)方法為:向密封殼和管座的中空區(qū)域內(nèi)通入冷卻液，所述中空區(qū)域作為冷卻液的流通通道，且冷卻液流經(jīng)焊接熱影響區(qū)域。
[0019]本方案中，以上形式的凹槽和凸起，可通過分別將密封殼與管座夾持于車床上，通過車削加工得到所述的凹槽和凸起，即可簡化凹槽和凸起的加工工藝。
[0020]由于密封殼和管座焊接過程中存在如下問題:由于鎳基合金焊接時(shí)線脹系數(shù)大，熱導(dǎo)率較小，焊縫焊接后冷卻速度慢，t8/5時(shí)間長，焊縫及熱影響區(qū)的晶粒易變粗大，使焊接接頭塑性和韌性下降、綜合機(jī)械性能變差。在授權(quán)公告號為CN102275030B，名稱為“奧氏體不銹鋼與鎳基合金的對接焊方法”的專利文獻(xiàn)中，焊接過程中道(層)間溫度是依靠空氣環(huán)境的自然冷卻，不僅冷卻速度較慢，影響生產(chǎn)作業(yè)效率，而且焊縫在高溫下停留時(shí)間長，低熔點(diǎn)的金屬共晶物和非金屬共晶物(N1-S、N1-P)生成較多，容易產(chǎn)生焊接熱裂紋等缺陷。
[0021]然而，由于鎳基合金具有以下特性:鎳基合金對水汽非常敏感，一旦焊接位置的濕度過大就會(huì)產(chǎn)生氣孔缺陷。
[0022]故以上方案中，通過設(shè)置的相互匹配的凹槽和凸起，在凹槽與凸起相互配合后兩者之間沒有間隙時(shí)，如兩者過盈配合，可通過所述凸起和凹槽，實(shí)現(xiàn)密封殼和管座的中空區(qū)域與熔池的隔離;在凹槽與凸起相互配合后兩者之間有一定間隙時(shí)，以上間隙亦可避免大量水汽與恪池接觸。
[0023]這樣，在上述中空區(qū)域內(nèi)通入冷卻液時(shí)，相互配合的凸起和凹槽可很好的實(shí)現(xiàn)冷卻液與熔池的隔離，這樣，不僅可快速帶走焊接熱，即提高焊縫的冷卻速度，減小t8/5時(shí)間長，避免出現(xiàn)焊縫及熱影響區(qū)的晶粒粗大、焊接接頭塑性和韌性差、所得焊接結(jié)構(gòu)綜合機(jī)械性能差的缺陷，同時(shí)可避免或減少水汽對鎳基合金的影響，這樣，通過以上工藝，t8/5時(shí)間減少，有利于焊縫及熱影響區(qū)的晶粒細(xì)化，可使焊接接頭的塑性和韌性提高，改善其綜合機(jī)械性能。
[0024]還包括位于步驟S3之前的加熱步驟，所述加熱步驟為對密封殼和管座的焊接區(qū)域進(jìn)行加熱。
[0025]通過在焊接之前對管座及密封殼進(jìn)行加熱，特別適用于冬季氣溫低的加工環(huán)境，這樣，對管座及密封殼進(jìn)行加熱，可驅(qū)散焊縫區(qū)域范圍的冷凝水汽，有利于提高焊縫質(zhì)量。
[0026]所述凹槽和凸起具有如下關(guān)系:所述凹槽為圓環(huán)形凹槽，所述凸起為圓柱狀凸起，且所述凹槽和所述凸起的軸線均與密封殼的軸線或管座的軸線共線，步驟S3的施焊區(qū)域位于所述凹槽和凸起的外側(cè)；
[0027]所述加熱步驟的實(shí)現(xiàn)方式為:向密封殼和管座的中空區(qū)域內(nèi)通入加熱液，所述中空區(qū)域作為加熱液的流通通道，且加熱液流經(jīng)焊接熱影響區(qū)域。
[0028]本方案的凹槽和凸起具有如上設(shè)置冷卻液方案中所述的加工制造簡單的優(yōu)勢，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)所述中空區(qū)域與熔池之間的隔離，避免水汽對鎳基合金造成影響或造成過大的影響。采用本方法進(jìn)行加熱，可有效避免密封殼及管座上局部位置溫度過高影響密封殼及管座的力學(xué)性能，同時(shí)，采用本方法進(jìn)行加熱，加熱溫度便于控制。
[0029]具體的，可設(shè)置為以上冷卻液及加熱液均為水。即水在分別作為冷卻液和加熱液時(shí)，進(jìn)入到中空區(qū)域時(shí)具有不同的進(jìn)水溫度。
[0030]具體的，可采用在焊接前采用加熱液對管座及密封殼進(jìn)行加熱，在焊接后通過冷卻液對焊接區(qū)域進(jìn)行冷卻的制作工藝，以最大限度的提高焊縫質(zhì)量。
[0031]通過上述采用的通過冷卻液高效帶走焊接熱量、同時(shí)在焊前進(jìn)行加熱驅(qū)水汽處理，實(shí)驗(yàn)證明:采用本支座工藝進(jìn)行鎳基合金與鎳基合金之間、不銹鋼與鎳基合金之間焊接，均未出現(xiàn)熱裂紋的缺陷;通過金相檢測觀察發(fā)現(xiàn)焊縫及熱影響區(qū)的晶粒度明顯小于空氣中自然冷卻的焊縫，熱影響區(qū)的寬度也明顯較空氣中冷卻的焊接接頭窄，焊接接頭的綜合機(jī)械性能明顯提尚，同時(shí)焊接生廣效率大幅提升。
[0032]進(jìn)一步的，為利于焊后管座與密封殼的同心度，在步驟S3中，首先采用繞管座或密封殼的軸線點(diǎn)焊的方式，且設(shè)置多個(gè)相互之間呈環(huán)狀均布的點(diǎn)焊點(diǎn)；為利于焊接質(zhì)量，焊接之前對兩個(gè)焊接連接端進(jìn)行清洗處理。
[0033]進(jìn)一步的，針對需要采用冷卻液或加熱液的方案，首先焊接一道連接管座及密封殼的環(huán)焊縫，所述環(huán)焊縫實(shí)現(xiàn)管座及密封殼中空區(qū)域與外側(cè)的隔離，此過程中不向中空區(qū)域內(nèi)通入冷卻液或加熱液，待環(huán)焊縫自然冷卻至可清除表面焊渣時(shí)，再向所述中空區(qū)域內(nèi)通入冷卻液或加熱液，這樣，可完全避免由冷卻液或加熱液產(chǎn)生的水汽對焊接過程或冷卻過程中的鎳基合金造成影響。
[0034]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0035]本實(shí)用新型提供的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)中，設(shè)置的凹槽和凸起用于密封殼和管座之間焊接過程中及焊接熱影響區(qū)域冷卻過程中的定位，即凹槽側(cè)面與凸起側(cè)面的相互約束，可減小在熱應(yīng)力下密封殼和管座兩者位置錯(cuò)開的大小，達(dá)到控制焊接變形的目的，利于保證所得耐壓殼組件結(jié)構(gòu)的同心度。
[0036]本實(shí)用新型提供的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)制作工藝中，通過在焊前設(shè)置凹槽和凸起，通過所述凹槽和凸起側(cè)面之間的約束限制熱應(yīng)力下密封殼和管座之間的位置錯(cuò)開程度，達(dá)到控制焊接變形的目的，利于保證所得耐壓殼組件結(jié)構(gòu)的同心度。
【附圖說明】
[0037]圖1是本實(shí)用新型所述的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)一個(gè)具體實(shí)施例中，可反映管座及密封殼在未組合之前，兩者各自的焊接連接端的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖2是本實(shí)用新型所述的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)一個(gè)具體實(shí)施例中，可反映管座及密封殼焊接前進(jìn)行組對后，管座及密封殼的裝配關(guān)系示意圖。
[0039]圖中的編號依次為:1、管座，2、密封殼，3、凹槽，4、凸起，5、焊接坡口。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不僅限于以下實(shí)施例。
[0041 ] 實(shí)施例1:
[0042]如圖1和圖2所示，控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)，包括密封殼2和管座I，所述密封殼2和管座I焊接連接，所述密封殼2和管座I兩者各自的焊接連接端中，其中的一個(gè)焊接連接端上設(shè)置有內(nèi)凹的凹槽3，另一個(gè)焊接連接端上設(shè)置有外凸的凸起4，密封殼2和管座I在焊接連接裝配時(shí)，所述凸起4嵌入所述凹槽3中。
[0043]具體的，以上設(shè)置的凹槽3和凸起4用于密封殼2和管座I之間焊接過程中及焊接熱影響區(qū)域冷卻過程中的定位，即凹槽3側(cè)面與凸起4側(cè)面的相互約束，可減小在熱應(yīng)力下密封殼2和管座I兩者位置錯(cuò)開的大小，達(dá)到控制焊接變形的目的，利于保證所得耐壓殼組件結(jié)構(gòu)的同心度。
[0044]進(jìn)一步的，在凹槽3與凸起4配合完成后，兩者側(cè)面之間的間隙大小為影響所得耐壓殼組件結(jié)構(gòu)同心度的重要因素，本實(shí)施例中，設(shè)置為凹槽3槽壁的外形與凸起4的外形尺寸一致或凸起4的尺寸略大，如設(shè)置為凹槽3為圓環(huán)形凹槽3，凸起4為圓柱狀凸起4，所述凹槽3的內(nèi)徑與凸起4的外徑相等，或凹槽3的內(nèi)徑略小于凸起4的外徑，這樣，在凸起4與凹槽3配合后，兩者為緊配合，這樣，可通過所述凹槽3和凸起4，不僅使得密封殼2與管座I焊前配合精度高，同時(shí)還可很好的限定熱應(yīng)力下密封殼2與管座I之間位置偏移的量。
[0045]同時(shí)，本實(shí)施例還提供了一種控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)制作工藝，包括順序進(jìn)行的以下步驟:S1:分別加工密封殼2和管座I各自的焊接連接端;S2:將密封殼2和管座I兩者的焊接連接端進(jìn)行焊前相對位置固定;S3:對密封殼2和管座I進(jìn)行焊接連接，步驟SI的實(shí)現(xiàn)方法為對密封殼2和管座I各自的焊接連接端進(jìn)行如下加工:在其中的一個(gè)焊接連接端上加工出內(nèi)凹的凹槽3，在另一個(gè)焊接連接端上加工出外凸的凸起4，且所述凹槽3和凸起4具有如下關(guān)系:在完成步驟S2后，所述凸起4嵌入所述凹槽3中。
[0046]具體的，以上制作工藝中，通過在焊前設(shè)置凹槽3和凸起4，通過所述凹槽3和凸起4側(cè)面之間的約束限制熱應(yīng)力下密封殼2和管座I之間的位置錯(cuò)開程度，達(dá)到控制焊接變形的目的，利于保證所得耐壓殼組件結(jié)構(gòu)的同心度。
[0047]實(shí)施例2:
[0048]如圖1和圖2所示，本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步限定:作為以上所述的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)進(jìn)一步的技術(shù)方案:
[0049]作為一種便于加工的凹槽3和凸起4實(shí)現(xiàn)形式，所述凹槽3為圓環(huán)形凹槽3，所述凸起4為圓柱狀凸起4，且所述凹槽3和所述凸起4的軸線均與密封殼2的軸線或管座I的軸線共線。以上形式的凹槽3和凸起4，可通過分別將密封殼2與管座I夾持于車床上，通過車削加工得到所述的凹槽3和凸起4。
[0050]實(shí)施例3:
[0051]如圖1和圖2所示，本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步限定:作為以上所述的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)進(jìn)一步的技術(shù)方案:
[0052]為利于提高密封殼2與管座I焊前的配合精度，所述凹槽3和所述凸起4的側(cè)面均為錐面，且兩個(gè)錐面的外形尺寸相等。這樣，在錐形凸起4插入錐形凹槽3的過程中，即使因?yàn)椴豢杀苊獾耐蛊?和凹槽3尺寸誤差，在錐形凸起4與錐形凹槽3配合后，也能夠很好的保證密封殼2和管座I焊前的配合精度。
[0053]作為一種便于加工的凹槽3和凸起4實(shí)現(xiàn)形式，所述凹槽3和所述凸起4的軸線均與密封殼2的軸線或管座I的軸線共線。同上，以上形式的凹槽3和凸起4，可通過分別將密封殼2與管座I夾持于車床上，通過車削加工得到所述的凹槽3和凸起4。
[0054]為利于保證焊接點(diǎn)的連接強(qiáng)度、焊透性、改善焊接工藝性能、保證耐壓殼組件的外形尺寸，所述密封殼2和管座I兩者各自的焊接連接端上均設(shè)置有焊接坡口 5。
[0055]實(shí)施例4:
[0056]本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上對本案作進(jìn)一步限定，作為以上控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)制作工藝進(jìn)一步的技術(shù)方案:
[0057]所述凹槽3和凸起4具有如下關(guān)系:所述凹槽3為圓環(huán)形凹槽3，所述凸起4為圓柱狀凸起4，且所述凹槽3和所述凸起4的軸線均與密封殼2的軸線或管座I的軸線共線，步驟S3的施焊區(qū)域位于所述凹槽3和凸起4的外側(cè)；
[0058]還包括位于步驟S3之后的冷卻步驟，所述冷卻步驟的實(shí)現(xiàn)方法為:向密封殼2和管座I的中空區(qū)域內(nèi)通入冷卻液，所述中空區(qū)域作為冷卻液的流通通道，且冷卻液流經(jīng)焊接熱影響區(qū)域。
[0059]本方案中，以上形式的凹槽3和凸起4，可通過分別將密封殼2與管座I夾持于車床上，通過車削加工得到所述的凹槽3和凸起4，即可簡化凹槽3和凸起4的加工工藝。
[0060]由于密封殼2和管座I焊接過程中存在如下問題:由于鎳基合金焊接時(shí)線脹系數(shù)大，熱導(dǎo)率較小，焊縫焊接后冷卻速度慢，t8/5時(shí)間長，焊縫及熱影響區(qū)的晶粒易變粗大，使焊接接頭塑性和韌性下降、綜合機(jī)械性能變差。在授權(quán)公告號為CN102275030B，名稱為“奧氏體不銹鋼與鎳基合金的對接焊方法”的專利文獻(xiàn)中，焊接過程中道(層)間溫度是依靠空氣環(huán)境的自然冷卻，不僅冷卻速度較慢，影響生產(chǎn)作業(yè)效率，而且焊縫在高溫下停留時(shí)間長，低熔點(diǎn)的金屬共晶物和非金屬共晶物(N1-S、N1-P)生成較多，容易產(chǎn)生焊接熱裂紋等缺陷。
[0061]然而，由于鎳基合金具有以下特性:鎳基合金對水汽非常敏感，一旦焊接位置的濕度過大就會(huì)產(chǎn)生氣孔缺陷。
[0062]故以上方案中，通過設(shè)置的相互匹配的凹槽3和凸起4，在凹槽3與凸起4相互配合后兩者之間沒有間隙時(shí)，如兩者過盈配合，可通過所述凸起4和凹槽3，實(shí)現(xiàn)密封殼2和管座I的中空區(qū)域與熔池的隔離；在凹槽3與凸起4相互配合后兩者之間有一定間隙時(shí)，以上間隙亦可避免大量水汽與熔池接觸。
[0063]這樣，在上述中空區(qū)域內(nèi)通入冷卻液時(shí)，相互配合的凸起4和凹槽3可很好的實(shí)現(xiàn)冷卻液與熔池的隔離，這樣，不僅可快速帶走焊接熱，即提高焊縫的冷卻速度，減小t8/5時(shí)間長，避免出現(xiàn)焊縫及熱影響區(qū)的晶粒粗大、焊接接頭塑性和韌性差、所得焊接結(jié)構(gòu)綜合機(jī)械性能差的缺陷，同時(shí)可避免或減少水汽對鎳基合金的影響，這樣，通過以上工藝，t8/5時(shí)間減少，有利于焊縫及熱影響區(qū)的晶粒細(xì)化，可使焊接接頭的塑性和韌性提高，改善其綜合機(jī)械性能。
[0064]還包括位于步驟S3之前的加熱步驟，所述加熱步驟為對密封殼2和管座I的焊接區(qū)域進(jìn)行加熱。
[0065]通過在焊接之前對管座I及密封殼2進(jìn)行加熱，特別適用于冬季氣溫低的加工環(huán)境，這樣，對管座I及密封殼2進(jìn)行加熱，可驅(qū)散焊縫區(qū)域范圍的冷凝水汽，有利于提高焊縫質(zhì)量。
[0066]所述凹槽3和凸起4具有如下關(guān)系:所述凹槽3為圓環(huán)形凹槽3，所述凸起4為圓柱狀凸起4，且所述凹槽3和所述凸起4的軸線均與密封殼2的軸線或管座I的軸線共線，步驟S3的施焊區(qū)域位于所述凹槽3和凸起4的外側(cè)；
[0067]所述加熱步驟的實(shí)現(xiàn)方式為:向密封殼2和管座I的中空區(qū)域內(nèi)通入加熱液，所述中空區(qū)域作為加熱液的流通通道，且加熱液流經(jīng)焊接熱影響區(qū)域。
[0068]本方案的凹槽3和凸起4具有如上設(shè)置冷卻液方案中所述的加工制造簡單的優(yōu)勢，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)所述中空區(qū)域與熔池之間的隔離，避免水汽對鎳基合金造成影響或造成過大的影響。采用本方法進(jìn)行加熱，可有效避免密封殼2及管座I上局部位置溫度過高影響密封殼2及管座I的力學(xué)性能，同時(shí)，采用本方法進(jìn)行加熱，加熱溫度便于控制。
[0069]具體的，可設(shè)置為以上冷卻液及加熱液均為水。即水在分別作為冷卻液和加熱液時(shí)，進(jìn)入到中空區(qū)域時(shí)具有不同的進(jìn)水溫度。
[0070]具體的，可采用在焊接前采用加熱液對管座I及密封殼2進(jìn)行加熱，在焊接后通過冷卻液對焊接區(qū)域進(jìn)行冷卻的制作工藝，以最大限度的提高焊縫質(zhì)量。
[0071]通過上述采用的通過冷卻液高效帶走焊接熱量、同時(shí)在焊前進(jìn)行加熱驅(qū)水汽處理，實(shí)驗(yàn)證明:采用本支座工藝進(jìn)行鎳基合金與鎳基合金之間、不銹鋼與鎳基合金之間焊接，均未出現(xiàn)熱裂紋的缺陷;通過金相檢測觀察發(fā)現(xiàn)焊縫及熱影響區(qū)的晶粒度明顯小于空氣中自然冷卻的焊縫，熱影響區(qū)的寬度也明顯較空氣中冷卻的焊接接頭窄，焊接接頭的綜合機(jī)械性能明顯提尚，同時(shí)焊接生廣效率大幅提升。
[0072]本實(shí)施例中，為利于焊后管座I與密封殼2的同心度，在步驟S3中，首先采用繞管座I或密封殼2的軸線點(diǎn)焊的方式，且設(shè)置多個(gè)相互之間呈環(huán)狀均布的點(diǎn)焊點(diǎn)；為利于焊接質(zhì)量，焊接之前對兩個(gè)焊接連接端進(jìn)行清洗處理。
[0073]本實(shí)施例中，針對需要采用冷卻液或加熱液的方案，首先焊接一道連接管座I及密封殼2的環(huán)焊縫，所述環(huán)焊縫實(shí)現(xiàn)管座I及密封殼2中空區(qū)域與外側(cè)的隔離，此過程中不向中空區(qū)域內(nèi)通入冷卻液或加熱液，待環(huán)焊縫自然冷卻至可清除表面焊渣時(shí)，再向所述中空區(qū)域內(nèi)通入冷卻液或加熱液，這樣，可完全避免由冷卻液或加熱液產(chǎn)生的水汽對焊接過程或冷卻過程中的鎳基合金造成影響。
[0074]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本實(shí)用新型作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】只局限于這些說明。對于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型的技術(shù)方案下得出的其他實(shí)施方式，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)，包括密封殼和管座，所述密封殼和管座焊接連接，其特征在于，所述密封殼和管座兩者各自的焊接連接端中，其中的一個(gè)焊接連接端上設(shè)置有內(nèi)凹的凹槽，另一個(gè)焊接連接端上設(shè)置有外凸的凸起，密封殼和管座在焊接連接裝配時(shí)，所述凸起嵌入所述凹槽中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凹槽為圓環(huán)形凹槽，所述凸起為圓柱狀凸起，且所述凹槽和所述凸起的軸線均與密封殼的軸線或管座的軸線共線。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凹槽和所述凸起的側(cè)面均為錐面，且兩個(gè)錐面的外形尺寸相等。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凹槽和所述凸起的軸線均與密封殼的軸線或管座的軸線共線。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一體化密封殼組件結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述密封殼和管座兩者各自的焊接連接端上均設(shè)置有焊接坡口。
【文檔編號】G21C7/10GK205666072SQ201620550440
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】黃朝輝
【申請人】四川華都核設(shè)備制造有限公司