Способ изготовления чехла тепловыделяющей сборки

 

Использование: при изготовлении чехлов тепловыделяющих сборок (ТВС) ядерных реакторов различных типов. Сущность изобретения: способ изготовления чехлов ТВС включает формовку заготовок, установку заготовок на сварочную оправку, сварку чехла, снятие его со сварочной оправки и установку на оправку для термообработки, термообработку чехла и сварных швов на оправке, снятие с оправки, правку и доводку геометрических параметров чехла как в поперечном, так и в продольном направлениях. При этом сварку, термообработку, правку и доводку геометрических параметров чехла производят на одной и той же оправке, выполненной из материала, имеющего коэффициент термического расширения, больший по сравнению с коэффициентом термического расширения материала чехла. Термическую обработку, правку и доводку геометрических параметров чехла производят одновременно. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к ядерной технике и технологии, в частности к области изготовления тепловыделяющих сборок (ТВС) ядерных реакторов, и предназначается для использования при изготовлении чехлов ТВС ядерных реакторов.

Известны способы изготовления чехлов ТВС из листовых заготовок, включающие формовку заготовок чехла в количестве одна, две или более, сварку чехла, термообработку сварных швов и материала чехла, правку и доводку геометрических параметров чехла [1].

Наиболее близким к изобретению техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ изготовления чехла ТВС реактора типа ВВЭР-440 [2]. Этот способ включает формовку двух полутруб, установку сформованных полутруб на сварочной оправке, сварку чехла путем проварки двух продольных швов в вакууме, снятие чехла со сварочной оправки, установку его на оправку для термообработки, термообработку чехла в вакуумной печи, правку и доводку геометрических параметров чехла на прессовом и слесарном оборудовании.

К недостаткам этого способа относятся его недостаточно высокая технологичность вследствие применения достаточно большого количества оснастки, недостаточно высокая производительность вследствие большого количества вспомогательных операций, а также недостаточно высокая точность изготовления чехла вследствие того, что правка и доводка геометрических параметров чехла производятся на прессовом и слесарном оборудовании в свободном состоянии. Кроме того, ввиду небольших зазоров съем чехла со сварочной оправки после выполнения операции сварки, а также установка чехла на оправку для термообработки требуют приложения значительных усилий и применения вибромашин.

Целью изобретения является упрощение технологии, повышение производительности и точности изготовления чехлов ТВС.

Цель достигается тем, что по способу изготовления чехла ТВС, включающему формовку заготовок, установку заготовок на сварочную оправку, сварку чехла, термообработку чехла и сварных швов на оправке, снятие с оправки, сварку и термообработку чехла производят на одной оправке, выполненной из материала, имеющего коэффициент термического расширения, больший по сравнению с коэффициентом термического расширения материала чехла в 1,5...4 раза.

В конкретном случае материалом чехла является сплав циркония, материалом оправки - нержавеющая сталь. Коэффициент термического расширения циркония 5,6 х х 10^-6 1/град, нержавеющей стали 17,5х10^-6 1/град, т.е. в 3 раза больше.

На фиг. 1 - 4 представлены этапы изготовления чехла по данному способу; на фиг. 1 - операция формовки полутруб; на фиг. 2 - операция установки заготовок на предлагаемой оправке; на фиг. 3 - операция сварки чехла; на фиг. 4 - операция термообработки чехла.

Оправка представляет собой болванку из нержавеющей стали, контур профиля поперечного сечения которой повторяет контур профиля поперечного сечения чехла по его внутренней поверхности и эквидистантно отстоит от него внутрь на расстояние, равное разности линейных расширений чехла и оправки. После проведения операции термообработки по данному способу чехол совершенно свободно скользит по оправке и снятие его с оправки не представляет никаких затруднений.

Использование изобретения позволит упростить технологию изготовления чехлов ТВС, повысить производительность и точность изготовления и шире использовать при изготовлении чехлов ТВС сплавов циркония, что дает экономический эффект за счет более полного использования урана в ядерных реакторах.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЧЕХЛА ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ, включающий формовку заготовок, установку заготовок на сварочную оправку, сварку чехла, термообработку чехла и сварных швов на оправке, снятие с оправки, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, повышения производительности и точности изготовления чехла, сварку и термообработку чехла производят на одной оправке.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что оправка выполнена из материала, имеющего коэффициент термического расширения больше, чем коэффициент термического расширения материала чехла.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4