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环形燃料棒组装焊接装置研制

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成果主要完成人

杨光宇,郝新贵,刘宝桐,史宝磊,赵瑞瑞,耿坤峰,赵一霖,万卓

项目概况

1、成果简介(重点从研究背景、管理或技术难点、成果先进性、创新性、可推广性、经济社会效益、推动行业进步等方面进行表述,不超过800个汉字) 本项目来源于中核集团公司集中研发项目“压水堆环形燃料先导组件研制及入堆辐照”。环形燃料组件是中核集团研发一种双面冷却的先进燃料元件,能够在保持或增进现有反应堆安全性能的前提下,大幅提高堆芯输出功率,是高性能压水堆核燃料的主要发展趋势之一。环形燃料棒是环形组件的核心部件,是实现环形燃料组件安全性和经济性的前提,其制造工艺涉及到环形核燃料芯块与双层锆合金包壳管装配,锆合金包壳管与端塞的内、外环焊缝焊接和侧壁高压堵孔焊接,装配工艺、环焊缝、堵孔焊过程较常规单层包壳燃料棒均有了较大创新和挑战,需要研发专用的设备工装满足燃料棒研制要求。为了保证燃料棒这一关键部件的研制质量和批量化研制,创新开发了双包壳燃料棒装配技术和装置,采用了先进的图像采集与定位技术实现了焊缝和焊点的精确定位控制,建立了工程化环形燃料棒生产线,具备了产品研发和生产条件,生产出了合格的环形燃料棒产品,掌握了环形燃料棒制造技术,为后期批量工程化燃料棒的研制打好了基础,所有技术自主可控,具有较大社会效益。 环形燃料棒组装焊接装置研制为国产化核燃料组件的设计研发以及装配生产提供了新思路,满足了新型组件的研制要求,同时采用图像识别等先进技术对传统核燃料装配和TIG焊接工艺设备进行迭代升级,为行业内同类设备的研发提供了案例。 2、成果创新点(指原创成果,非原创无需填写) 1)研制了薄壁环形芯块自动装管装置,开发了双包壳自动装管、压塞工艺。 2)设计了燃料棒内包壳焊接可视化系统,利用图像监视与定位技术实现了内焊缝的精确控制。