核燃料元件格架組裝工藝優(yōu)化

侯雪

【摘 要】格架是核燃料元件的關(guān)鍵部件，由于格架的質(zhì)量受制造工藝影響較大，格架制造工藝包括組裝和焊接，當(dāng)格架組裝出現(xiàn)問題時(shí)也會(huì)直接影響格架的焊接質(zhì)量，最終導(dǎo)致格架產(chǎn)品的質(zhì)量問題。為此開展格架組裝工藝的研究，確定影響格架組裝工藝的關(guān)鍵點(diǎn)，并提出應(yīng)對(duì)措施，保證格架產(chǎn)品的組裝質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】格架；組裝；工藝優(yōu)化

一、引言

格架是核燃料元件的關(guān)鍵部件，由于格架的質(zhì)量受制造工藝影響較大，格架制造工藝包括組裝和焊接，當(dāng)格架組裝出現(xiàn)問題時(shí)也會(huì)直接影響格架的焊接質(zhì)量，最終導(dǎo)致格架產(chǎn)品的質(zhì)量問題。為此開展格架組裝工藝的研究，確定影響格架組裝工藝的關(guān)鍵點(diǎn)，并提出應(yīng)對(duì)措施，保證格架產(chǎn)品的組裝質(zhì)量，制造合格的核燃料元件格架，從而保證核燃料元件在反應(yīng)堆內(nèi)的安全運(yùn)行，為今后我國核燃料元件格架研制發(fā)展提供技術(shù)儲(chǔ)備。

二、研究?jī)?nèi)容

使用格架條帶及套管開展格架組裝工藝試驗(yàn)，明確影響格架的組裝關(guān)鍵工藝點(diǎn)，確定并優(yōu)化格架組裝操作，達(dá)到格架產(chǎn)品焊接工藝要求。

在格架組裝操作過程中，發(fā)現(xiàn)格架組裝的工藝技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，針對(duì)影響格架組裝質(zhì)量的操作制定合理的方案，防止由于組裝錯(cuò)誤帶來格架產(chǎn)品焊接缺陷。

（一）格架簡(jiǎn)介

1.格架結(jié)構(gòu)

核燃料元件格架由內(nèi)條帶和外條帶、套管構(gòu)成。內(nèi)條帶在等步距的位置上開了插槽。每個(gè)格架有開槽向上及開槽向下的條帶，在固定的開槽位置上相互插接。這些相互交叉條帶四周的端部舌片再插接到外條帶，形成了格架外圍，構(gòu)成了格架整體結(jié)構(gòu)。

格架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

* 格架為方形結(jié)構(gòu)

* 格架由內(nèi)、外條帶和套管組成

* 內(nèi)條帶與內(nèi)條帶使用插槽的方式相互插接，插接后相互限位

* 內(nèi)條帶與外條帶使用榫頭和插槽的方式，如無外力夾持，會(huì)脫落

* 套管坐于格架底端，如無外力夾持，會(huì)脫落

根據(jù)格架產(chǎn)品的特點(diǎn)，對(duì)格架產(chǎn)品組裝工藝進(jìn)行技術(shù)分析，格架組裝包括：格架內(nèi)條帶組裝、外條帶組裝及套管組裝

* 格架內(nèi)條帶相互插接

* 內(nèi)外條帶插接

* 外條帶框板限位固定

* 內(nèi)條帶上下蓋板限位固定

* 套管由套管柵元銷固定

經(jīng)過分析：以上五點(diǎn)均是格架組裝工藝的關(guān)鍵點(diǎn)，需要在格架組裝過程中保證配合位置的裝配正確性及裝配精度，進(jìn)而保證格架產(chǎn)品質(zhì)量。

（二）格架組裝工藝優(yōu)化

1.流程優(yōu)化

> 準(zhǔn)備材料

* 先準(zhǔn)備好格架原材料

優(yōu)化：揀選材料防止缺陷材料進(jìn)入組裝工藝

> 準(zhǔn)備好格架組裝用工具、夾具

* 準(zhǔn)備組裝夾具、焊接夾具、輔助工具

優(yōu)化：設(shè)計(jì)加工合理的夾具結(jié)構(gòu)，便于組裝操作；增加輔助工具，保證格架組裝時(shí)，起到良好的輔助作用，提高組裝效率。

> 組裝操作

* 組裝開槽向上的內(nèi)條帶

* 按照?qǐng)D紙上格架條帶的位置進(jìn)行組裝插接

* 要確保條帶的順序和特定標(biāo)識(shí)與產(chǎn)品及夾具的相符

* 在組條帶時(shí)一定要保證條帶取拿正確，插接到位

* 組裝開槽向下的內(nèi)條帶

* 在組裝最外側(cè)的兩條內(nèi)條帶時(shí)，保證條帶的一致對(duì)齊

* 在插接條帶的過程中，要調(diào)整好活動(dòng)的舌片，防止攪混翼、彈簧、剛凸鉤掛，防止活動(dòng)的舌片被壓彎

* 在組條帶時(shí)一定要保證條帶取拿正確，插接到位

> 組裝外條帶

* 外條帶要確保組裝的順序正確

* 保證外條帶與內(nèi)條帶端部舌片都插接到位

* 保證外條帶四角的都搭接正確

* 保證格架外條帶特定標(biāo)識(shí)正確

> 組裝焊接夾具固定外條帶

* 查看焊接夾具的方向及特定標(biāo)識(shí)

* 固定格架外條帶時(shí)，保證配合到位

> 組裝格架焊接夾具固定格架上下面

* 要確保蓋板完全安裝到位

* 攪混翼側(cè)蓋板要檢查是否有柵元被壓彎的情況

* 套管側(cè)蓋板要檢查套管柵元是否有被壓彎的情況

* 兩側(cè)的蓋板要蓋到位，并緊固到一起

> 組裝套管并固定

* 把套管穿到套管柵元銷上

* 然后把帶有套管的柵元銷插入到格架套管柵元內(nèi)

* 在緊固套管柵元銷，固定套管

優(yōu)化：明確格架組裝的先后順序、組裝的關(guān)鍵位置、使用合適的方法，調(diào)整格架條帶、套管的相互位置，保證部件的配合緊密程度。

> 逐步檢查

* 檢查夾具特定標(biāo)識(shí)與格架特定標(biāo)識(shí)是否匹配

* 檢查內(nèi)、外條帶組裝是否有異常

* 格架四角是否組裝到位

* 檢查格架套管是否安裝到位

* 檢查格架攪混翼、導(dǎo)向翼是否變形

優(yōu)化：針對(duì)格架部件的特點(diǎn)，查看部件的匹配程度，夾具的配合程度，格架部件在夾具中是否保持完全受限且未受損。

三、結(jié)論

（一）組裝工藝優(yōu)化效果

一是通過大量的組裝試驗(yàn)，確定了格架組裝工藝的關(guān)鍵點(diǎn)，在格架組裝過程中，重點(diǎn)關(guān)注這些質(zhì)量控制點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了格架組裝質(zhì)量明顯提升，為格架批量生產(chǎn)提供了產(chǎn)品質(zhì)量保證的依據(jù)。

二是通過對(duì)不同批次條帶、套管的組裝試驗(yàn)，了解了不同質(zhì)量原材料對(duì)格架組裝工藝的影響。

三是通過格架組裝工具的優(yōu)化改進(jìn)，大大提高了格架組裝效率。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 張志強(qiáng). 核燃料組件制造不符合項(xiàng)管理方法及實(shí)踐[J].科研，2016（4）.89-90.