[01150762]核燃料棒TIG焊设备与工艺的研究

本工作研究成功一种用于焊接核燃料棒的自动焊接系统。本系统包括焊接设备与相关的焊接工艺。这里的焊接设备与焊接工艺属于钨极氩弧焊范围。本工作所焊接的焊缝进入核反应堆，所以对上述的焊接设备与工艺有较高的要求。本工作焊接的材料是锆合金，焊接时容易氧化。本焊接设备包括自动上料下料机械手子系统、焊炬位置图像处理子系统、焊炬移动子系统、真空子系统、焊接电源子系统、计算机控制子系统。本设备可以全自动地工作。在钨极氩弧焊设备中，高频高压引弧对计算机系统的干扰是主要的技术问题之一。本设备解决了这一问题。本设备中的计算机与电子器件在高频高压引弧时正常工作，同时本设备也不干扰周围其它设备的工作。本设备采用windows2000操作系统的工业计算机进行控制。工控机的问题之一是其控制的速度，亦即其实时性问题。本设备的焊接电流等数据的发送与采集速度均满足工艺要求，其数据采集的带宽不小于5MHz。由于采用了计算机图像处理技术，本设备可以在焊接之前自动地对准焊缝与调准电极到工件的距离。本设备采用了四个机械爪上料与下料。本设备采用双显示屏与双触摸屏，人机界面友好，使用十分简便。该研究工作的工艺研究部分是成功的，所焊接的工件满足核燃料组件的质量要求。本工作完全系自主研制，我们对此具有完全的知识产权。