ОСНОВНЫЕ РАЗДЕЛЫ:

Поиск по порталу:
  
  
    Микроконтактная сварка     

Назначение изобретения

Основная область применения данного вида контактной сварки — изготовление топливных элементов для реакторов АЭС. Как известно, главным конструктивным элементом активной зоны ядерного реактора является тепловыделяющий элемент (ТВЭЛ). Эти элементы собираются в тепловыделяющие сборки (ТВС), которые представляют собой шестигранный пучок ТВЭЛов длиной 2,5—3,5 м и диаметром 30—40 см. ТВЭЛы собираются в ТВС с помощью дистанционирующих решеток, которые выполняются из нержавеющей стали или сплава циркония.

ТВС
ТВС
Тепловыделяющие сборки: так выглядит топливо для ядерных реакторов.

Для изготовления дистанционирующих решеток, а также самих ТВЭЛов и был разработан способ микроконтактной сварки, который обеспечивает высокое качество сварки и автоматизацию процесса изготовления.


Источник питания для микроконтактной сварки (ИПКМ)

ТВЭЛы и решетки ТВС изготавливаются с применением робототехнического комплекса, важной частью которого является источник питания для сварки и блок управления процессом сварки.

ИПКМ в лаборатории кафедры
Робот для сварки решеток для ТВЭЛов
Источник питания, установленный в лаборатории кафедры.
Роботизированная установка для сварки дистанционирующих решеток ТВС.
   
Линия по изготовлению решеток для ТВЭЛов
Готовая решетка для ТВС
Действующая линия роботизированных установок.
Готовая дистанционирующая решетка ТВС.

Качественное сварное соединение требует контролируемого вложения энергии. Эта задача возлагается на источник питания. В результате кропотливой работы такой источник был создан. Он не только обеспечивает качественную сварку, но и широкие технологические возможности при изготовлении такого рода продукции, как ТВЭЛы и ТВС.

Технологические возможности:

  • формирование в сварочной цепи униполярных импульсов тока, регулируемых по амплитуде, длительности, скорости нарастания и спада;
  • стабилизация заданного значения тока при изменении параметров нагрузки (сварочной цепи);
  • сбор и хранение информации о параметрах режима сварки;
  • внутренняя диагностика электронных блоков.

Способы управления:

  • с помощью внешнего компьютера через интерфейс RS232;
  • с помощью отдельных команд с панели управления.

Технические характеристики ИПКМ:

Напряжение питающей сети, В
3х380
Частота переменного тока сети, Гц
50
Пределы регулирования амплитудного значения тока, А
125...5000
Пределы регулирования длительности импульса тока, мс
1...100
Дискретность регулирования амплитудного значения тока, А
125
Дискретность регулирования длительности импульса тока, мкс
100
Производительность, сварок в час (не менее)
1500
Время готовности к следующей сварке, с (не более)
0,5
Гарантированный ресурс работы, час (не менее)
10000
Гарантированный срок эксплуатации, лет
10

В разработке принимали участие:

  • Кафедра "Оборудование и технология сварочного производства" ТПУ, г. Томск
  • Центр Автономной Энергетики "Плюс", г. Томск
  • ОАО "НЗХК", г. Новосибирск

На разработанный способ сварки дистанционирующих решеток получен соответствующий патент.

Описание изобретения к патенту RU 2262755

Вернуться к разделу Научные исследования.