×
19.04.2019
219.017.2ca7

СПОСОБ КОНТАКТНО-СТЫКОВОЙ СВАРКИ ТРУБЫ С ЗАГЛУШКОЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002291769
Дата охранного документа
20.01.2007
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам контактно-стыковой сварки трубы с заглушкой при производстве тепловыделяющих элементов атомных станций. Способ включает фиксацию с заглублением конца трубы в отверстии сварочной оснастки, обладающей заданной величиной электрического сопротивления, размещение заглушки, имеющей ввариваемый в стенку трубы участок и наружный участок, в электроде для подвода сварочного тока к ее наружному участку, сжатие деталей приложением сварочного усилия, разогрев деталей сварочным током и последующую сварку. Наружный участок заглушки состоит из частей. Часть, прилегающую к ввариваемому в стенку трубы участку, выполняют диаметром, больше диаметра указанного участка, но меньше диаметра отверстия в сварочной оснастке. В процессе сварки часть наружного участка заглушки, прилегающую к ввариваемому в стенку трубы участку, по крайней мере, частично вводят в отверстие сварочной оснастки с образованием кольцевого зазора между указанной частью наружного участка и торцом трубы, который заполняют наружным гратом. Часть наружного участка заглушки, не прилегающую к ввариваемому в стенку трубы участку, выполняют с диаметром, больше диаметра отверстия сварочной оснастки. Это позволит улучшить технологические характеристики изделий и повысить универсальность способа. 3 з.п. ф-лы., 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к машиностроению, и в частности, к области сварки, и может быть использовано, например, в технологии производства твэлов атомных электростанций при герметизации их оболочек или при изготовлении направляющих каналов тепловыделяющих сборок. Тепловыделяющие элементы и направляющие каналы тепловыделяющих сборок, как правило, должны иметь на концах по ходу движения теплоносителя окончания обтекаемой формы, которые обеспечиваются геометрией привариваемых к концам этих элементов заглушек и наконечников. Геометрия используемых заглушек и наконечников в значительной мере зависит от применяемых способов сварки.

Известен способ контактной стыковой сварки сопротивлением трубы, установленной с вылетом в разъемном электроде, с заглушкой, имеющей наружный диаметр, равный диаметру трубы, осуществляемый за счет нагрева свариваемых деталей электрическим током и их сжатия сварочным усилием ("Разработка, производство и эксплуатация тепловыделяющих элементов энергетических реакторов", книга 2, с.218, М.: Энергоатомиздат, 1995 г.)

Недостатками известного способа является малая протяженность сварного шва; соизмеримая с толщиной стенки трубы, а также то, что в процессе сварки в зоне выполнения сварного шва увеличивается наружный диаметр трубы свыше допустимых размеров. В результате использования способа требуется дальнейшая механическая обработка наружной поверхности соединения. Это снижает технологические преимущества способа и повышает вероятность получения сварных швов несоответствующих предъявляем требованиям. Кроме этого для реализации способа используется заглушка ступенчатой формы, ввариваемый в трубу участок которой, больше диаметра наружной части, а торцевая поверхность ее, сопрягающаяся с наружной частью, используется для токоподвода. В результате между трубой и заглушкой также образуется ступенчатый переход, что ухудшает технологичность изделий, изготовленных с применением данного способа и их эксплуатационные характеристики.

Наиболее близким к заявляемому является способ соединения контактно-стыковой сваркой трубы с заглушкой, имеющей участок, ввариваемый в стенку трубы, и наружную часть, заключающийся в сжатии торцов трубы и заглушки, нагреве сварочным током и варке заглушки в стенку трубы с заглублением в нее. ("Разработка, производство и эксплуатация тепловыделяющих элементов энергетических реакторов", книга 2, с.218, Москва.: Энергоатомиздат, 1995 г. - прототип).

Для реализации способа используется заглушка, ввариваемый в оболочку участок которой, больше диаметра наружной части, а торцевая поверхность, соединяющая ввариваемый участок с наружной частью, используется для токоподвода. В результате между оболочкой и заглушкой образуется ступенчатый переход, что ухудшает технологичность изделий, изготовленных с применением данного способа и их эксплуатационные характеристики, в частности из-за повышенного гидравлического сопротивления сварного соединения, выполненного по данному способу, потоку теплоносителя в реакторах атомных станций, а также снижает его универсальность.

Технической задачей изобретения является повышение универсальности способа, и улучшение технологических характеристик изделий, изготавливаемых с применением данного способа.

Решение технической задачи достигается тем, что в известном способе контактно-стыковой сварки трубы с заглушкой, включающем фиксацию с заглублением конца трубы в отверстии сварочной оснастки, обладающей заданной величиной электрического сопротивления, сжатии свариваемых деталей сварочным усилием, разогреве их электрическим током с последующей сваркой заглушки, имеющей ввариваемый в стенку трубы участок и наружный участок в электроде для подвода сварочного тока к ее наружному участку, сжатие деталей приложением сварочного усилия, разогрев деталей сварочным током и последующую сварку, согласно формулы изобретения, используют заглушку, наружный участок которой состоит из частей, одну из которых, прилегающую к ввариваемому в стенку трубы участку, выполняют диаметром, больше диаметра указанного участка, но меньше диаметра отверстия в сварочной оснастке, при этом в процессе сварки часть наружного участка заглушки, прилегающую к ввариваемому в стенку трубы участку, по крайней мере, частично вводят в отверстие сварочной оснастки с образованием кольцевого зазора между указанной частью наружного участка и торцом трубы, который заполняют наружным гратом.

Задача решается также благодаря тому, что часть наружного участка заглушки, не прилегающий к ввариваемому в стенку трубы участку, выполняют с диаметром, больше диаметра отверстия сварочной оснастки, а кольцевой зазор между частью наружного участка заглушки, прилегающей к ввариваемому в стенку трубы участку, и торцом трубы заполняют наружным гратом, величину которого регулируют за счет изменения величины заглубления указанной части наружного участка заглушки в отверстие сварочной оснастки.

Кольцевой зазор между частью наружного участка заглушки, прилегающей к ввариваемому в стенку трубы участку, и торцом трубы заполняют наружным гратом, величину которого регулируют за счет изменения величины сопротивления сварочной оснастки.

Представленная совокупность признаков является новой неизвестной из уровня техники и обеспечивает решение поставленной задачи, так как:

- организация токоподвода к заглушке через поверхность ее наружной части, имеющей, по крайней мере, участок, прилегающей к участку, ввариваемому в стенку трубы, с диаметром больше этого участка, но меньше диаметра отверстия в сварочной оснастке, и в частности с максимальной величиной диаметра наружной части больше диаметра отверстия в сварочной оснастке, позволяет полностью закрыть торец трубы наружной частью заглушки, что дает возможность исключить ступенчатый переход от трубы к заглушке и уменьшить гидравлическое сопротивление сварного соединения обтекающему его потоку;

- ввод в отверстие сварочной оснастки наружного участка заглушки способствует уменьшению величины кольцевого зазора между торцами этой части заглушки и трубы, что в конечном итоге снижает турбулентность охлаждающих потоков на участке сварного соединения, а соответственно и уменьшает его гидравлическое сопротивление и вибрационное воздействие теплоносителя на изделие;

- использование наружного грата для заполнения кольцевого зазора между торцом трубы и торцевой поверхностью наружного участка заглушки уменьшает турбулентность потока теплоносителя в этом месте и способствует также повышению эксплуатационных, например, гидравлических характеристик изделия;

- изменение величины, по крайней мере, частичного заглубления наружной части заглушки в отверстие сварочной оснастки позволяет регулировать степень заполнения гратом зазора между свариваемыми деталями, изменяя соответственно и глубину этого зазора. Аналогичный эффект можно достичь также, изменяя электрическое сопротивление сварочной оснастки. Увеличение этого сопротивления уменьшает объем наружного грата, а уменьшение - его увеличение. В результате за счет комбинации этих факторов обеспечивается полное заполнение зазора гратом, что способствует повышению эксплуатационных характеристик сварного соединения и изделия в целом.

Предлагаемый способ поясняется чертежами.

На фиг.1 - приведены схемы сварки по предлагаемому способу.

На фиг.3 показано сварное соединение, выполненное по предлагаемому способу.

Способ реализуется следующим образом.

Труба 1 фиксируется в сварочной оснастке 2 с некоторым заглублением, исключающим выход наружного грата 3 фиг.3 за пределы отверстия, в котором расположен конец трубы. После чего торец трубы сжимают с торцом заглушки, имеющей ввариваемый участок 4 и наружную часть 5 с торцевой поверхностью 6, диаметр которой больше диаметра участка заглушки ввариваемого в стенку трубы, но меньше диаметра оснастки. Заглушка размещается в электроде 7, обеспечивающем подвод к ней сварочного тока (I) и приложения сварочного усилия (Р) в разных фиг.1 сечениях, либо в одном сечении заглушки фиг.2. После сжатия торцов деталей, через образовавшийся между ними контакт пропускается сварочный ток. Заглушка перемещается во внутрь трубы, деформируя внутренние ее слои на участке движения. При этом выдавливаемый наружу разогретый металл-грат 3 фиг.3 размещается между торцом трубы и торцевой поверхностью 6 заглушки, которая препятствует его течению в осевом направлении и создает условия для заполнения зазора между торцами свариваемых деталей. Грат заполняет участок сварного соединения между торцом трубы и торцевой поверхностью 6 заглушки, уменьшая величину зазора между ними.

Примером конкретного выполнения предлагаемого способа может служить сварка трубы - оболочки твэла из сплава циркония с заглушкой, выполненной из этого же сплава. Трубу наружным диаметром 9,13 мм и толщиной стенки 0,65 мм фиксируют в сварочной оснастке установки для сварки твэлов с заглублением в ней торца на величину 0,7-0,9 мм. Величина омического сопротивления сварочной оснастки составляла 400-600 мкОм. Заглушки изготавливают с диаметром ввариваемой в трубу части, равным 8,2-8,3 мм, при диаметре ее наружной поверхности, расположенной вслед за ввариваемой частью 8,5-8,7 мм. Ширина ввариваемого участка заглушки в осевом направлении составляла 3,5 мм. Ширина участка наружной поверхности заглушки, прилегающего к ввариваемому участку и заглубляемой в отверстие сварочной оснастки - 0,6 мм. Сварка выполнялась на режимах, принятых в технологии производства твэлов, при этом соотношение параметров сварочного импульса и величины сварочного усилия, выбиралась таким образом, чтобы наружная часть заглушки диаметром 8,5-8,7 мм заходила в отверстие сварочной оснастки на величину 0,3-0,4 мм. В результате чего выдавленный в процессе сварки грат практически полностью заполнял промежуток между торцом трубы и торцом наружной части заглушки.

1.Способконтактно-стыковойсваркитрубысзаглушкой,включающийфиксациюсзаглублениемконцатрубывотверстиисварочнойоснастки,обладающейзаданнойвеличинойэлектрическогосопротивления,размещениезаглушки,имеющейввариваемыйвстенкутрубыучастокинаружныйучасток,вэлектродедляподводасварочноготокакеенаружномуучастку,сжатиедеталейприложениемсварочногоусилия,разогревдеталейсварочнымтокомипоследующуюсварку,отличающийсятем,чтоиспользуютзаглушку,наружныйучастоккоторойсостоитизчастей,однуизкоторых,прилегающуюкввариваемомувстенкутрубыучастку,выполняютдиаметромбольшедиаметрауказанногоучастка,номеньшедиаметраотверстиявсварочнойоснастке,приэтомвпроцессесваркичастьнаружногоучастказаглушки,прилегающуюкввариваемомувстенкутрубыучастку,покрайнеймере,частичновводятвотверстиесварочнойоснасткисобразованиемкольцевогозазорамеждууказаннойчастьюнаружногоучасткаиторцомтрубы,которыйзаполняютнаружнымгратом.12.Способпоп.1,отличающийсятем,чточастьнаружногоучастказаглушки,неприлегающуюкввариваемомувстенкутрубыучастку,выполняютдиаметромбольшедиаметраотверстиясварочнойоснастки.23.Способпоп.1,отличающийсятем,чтокольцевойзазормеждучастьюнаружногоучастказаглушки,прилегающейкввариваемомувстенкутрубыучастку,иторцомтрубызаполняютнаружнымгратом,величинукоторогорегулируютзасчетизменениявеличинызаглубленияуказаннойчастинаружногоучастказаглушкивотверстиесварочнойоснастки.34.Способпоп.1,отличающийсятем,чтокольцевойзазормеждучастьюнаружногоучастказаглушки,прилегающейкввариваемомувстенкутрубыучастку,иторцомтрубызаполняютнаружнымгратом,величинукоторогорегулируютзасчетизменениявеличинысопротивлениясварочнойоснастки.4
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 109.
27.04.2013
№216.012.3981

Цеолитсодержащий катализатор, способ его получения и способ превращения низкооктановых бензиновых фракций в высокооктановый бензин без и в присутствии водорода

Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и посвящено созданию катализаторов, используемых в переработке низкооктановых бензиновых фракций различного происхождения в высокооктановый бензин. Описан цеолитсодержащий катализатор для превращения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480282
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.04.2013
№216.012.39a1

Устройство для герметизации оболочек тепловыделяющих элементов контактно-стыковой сваркой с помощью заглушек

Устройство для герметизации оболочек тепловыделяющих элементов контактно-стыковой сваркой с помощью заглушек может применяться для герметизации тепловыделяющих сборок энергетических ядерных реакторов. Неразъемный в процессе работы корпус герметичной сварочной камеры устройства имеет сквозной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480314
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3cf2

Штамп-автомат для формовки выступов в трубчатой детали

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в штамповой оснастке для формовки выступов в трубчатых деталях. Выступы формуют составным пуансоном в виде группы внутренних кулачков по форме наружных выступов детали по составной матрице в виде группы подвижных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481169
Дата охранного документа: 10.05.2013
27.05.2013
№216.012.4584

Способ контроля топливного столба тепловыделяющего элемента ядерного реактора и устройство для его осуществления

Изобретение относится к ядерной энергетике и может найти применение при изготовлении стержневых тепловыделяющих элементов (твэлов) с таблетированным керамическим ядерным топливом. Твэл протягивают линейно через блоки детектирования с постоянной скоростью, регистрируют собственное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483373
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.02.2019
№219.016.bd1a

Способ получения силана

Изобретение относится к технологии получения силана из природных кварцитов для изготовления особо чистого полупроводникового кремния, используемого в силовой электронике. Силан получают взаимодействием кремнийсодержащих соединений природного происхождения с гидридом лития. В качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002245299
Дата охранного документа: 27.01.2005
01.03.2019
№219.016.d171

Способ изготовления таблетированного топлива из диоксида урана и оборудование для его осуществления

Использование: для получения спеченных таблеток из диоксида урана для ядерных реакторов. Сущность изобретения: в процессе получения порошка диоксида урана проводят непрерывное двухстадийное осаждение полиураната аммония из азотнокислого раствора уранилнитрата с поддержанием pH от 6,6 до 7,2 на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02158971
Дата охранного документа: 10.11.2000
20.03.2019
№219.016.e3d2

Способ изготовления тепловыделяющей сборки ядерного реактора

Изобретение относится к атомной энергетике. Способ изготовления тепловыделяющей сборки (ТВС) ядерного реактора включает предварительное изготовление пучка тепловыделяющих элементов, гексагональных дистанционирующих решеток (ГДР) из циркониевого сплава, центральной трубы и направляющих каналов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002287866
Дата охранного документа: 20.11.2006
20.03.2019
№219.016.e4e9

Автоматическая линия изготовления тепловыделяющих элементов

Изобретение относится к атомной промышленности и может найти применение на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих элементов для ядерных реакторов. Технический результат: автоматизация контроля и разбраковки снаряженных оболочек по весу топливного столба, исключение при этом колебаний...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02216801
Дата охранного документа: 20.11.2003
20.03.2019
№219.016.e4f7

Способ изготовления таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к атомной промышленности и может найти применение на предприятиях изготовления таблетированного топлива из диоксида урана. Способ изготовления таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов включает подготовку пресс-порошка диоксида урана UO, обогащенного ураном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02210821
Дата охранного документа: 20.08.2003
20.03.2019
№219.016.e586

Установка для калибровки сборных заготовок биметаллических изделий

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве биметаллических изделий, состоящих из заготовки оболочки с донной частью и заготовки сердечника и имеющих донную часть с цилиндрическим участком. Установка содержит гидравлический пресс с системой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002319588
Дата охранного документа: 20.03.2008
Показаны записи 1-10 из 21.
20.03.2019
№219.016.e618

Способ герметизации тепловыделяющих элементов ядерного реактора

Изобретение относится к сварке, в частности способу герметизации тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) ядерного реактора контактно-стыковой сваркой и может быть использовано в атомной энергетике. Осуществляют контактно-стыковую сварку оболочки ТВЭЛ с заглушкой, имеющей максимальный диаметр меньше...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002355533
Дата охранного документа: 20.05.2009
20.03.2019
№219.016.e62d

Способ контактно-стыковой сварки трубы с заглушкой

Изобретение относится к способу контактно-стыковой сварки трубы с заглушкой и может найти применение при изготовлении стержневых тепловыделяющих элементов ядерных установок. Способ включает размещение и фиксацию конца трубы с заглублением в сварочной оснастке, разогрев сварочным током сжатых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002378091
Дата охранного документа: 10.01.2010
19.04.2019
№219.017.2c18

Способ изготовления устройства для контактно-стыковой сварки трубы с заглушкой

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении устройства для контактной стыковой сварки трубы с заглушкой при герметизации стержневых тепловыделяющих элементов ядерных реакторов. Собирают в пакет токоподвод, упор-холодильник из набора металлических пластин,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002286235
Дата охранного документа: 27.10.2006
19.04.2019
№219.017.2e97

Способ изготовления образца-свидетеля сварного соединения тепловыделяющего элемента ядерного реактора (варианты)

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано в производстве стержневых тепловыделяющих элементов атомных станций, герметизация которых осуществляется с применением сварки. Заявленное изобретение характеризуется тем, что одну из оболочек изготавливаемой технологической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002316065
Дата охранного документа: 27.01.2008
19.04.2019
№219.017.302e

Направляющий канал тепловыделяющей сборки ядерного реактора

Изобретение относится к устройствам атомной энергетики и предназначено для использования в элементах конструкции тепловыделяющих сборок энергетических реакторов типа ВВЭР-1000. Направляющий канал тепловыделяющей сборки ядерного реактора содержит трубу, наконечник. Наконечник представляет собой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002302672
Дата охранного документа: 10.07.2007
19.04.2019
№219.017.3044

Устройство для подачи цилиндрических оболочек в зону обработки

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении тепловыделяющих элементов тепловыделяющих сборок ядерных реакторов для подачи полых трубчатых оболочек в зону обработки, например, при приварке к их торцам заглушек. Заявленное устройство отличается тем, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002300152
Дата охранного документа: 27.05.2007
29.04.2019
№219.017.3f5d

Дистанционирующая решетка

Изобретение относится к атомной технике и может быть использовано в конструкциях тепловыделяющих сборок ядерных реакторов для дистанционирования и фиксации тепловыделяющих элементов, особенно в тепловыделяющих сборках реакторов PWR и BWR. Дистанционирующая решетка содержит ячейки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002290707
Дата охранного документа: 27.12.2006
29.04.2019
№219.017.4285

Тепловыделяющая сборка и вставной дистанционирующий элемент

Изобретение относится к атомной технике и может быть использовано в конструкциях тепловыделяющих сборок ядерных реакторов, особенно в реакторах PWR и BWR. Тепловыделяющая сборка содержит дистанционирующие решетки, включающие ячейки, образованные перпендикулярными пересекающимися пластинами. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002331119
Дата охранного документа: 10.08.2008
18.05.2019
№219.017.575d

Способ изготовления направляющего канала тепловыделяющей сборки ядерного реактора

Изобретение относится к атомной промышленности и может быть использовано на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих сборок преимущественно типа ВВЭР для АЭС. Способ включает сборку канальной трубы с захватной втулкой, имеющей проточку в зоне выполнения сварного шва. Последующую сварку ее с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002351026
Дата охранного документа: 27.03.2009
29.05.2019
№219.017.63c3

Имитатор тепловыделяющего элемента (варианты)

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к производству и использованию тепловыделяющих сборок для ядерных реакторов АЭС. Техническим результатом изобретения является создание устройства, обеспечивающего при относительно небольших затратах для его реализации проведения работ по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002273063
Дата охранного документа: 27.03.2006
+ добавить свой РИД