燃料棒压力电阻焊夹头的制作方法

本发明涉及电阻焊技术领域，特别涉及一种燃料棒压力电阻焊夹头。

背景技术：

燃料棒压力电阻焊是把端塞和包壳管对焊为一体，在较小的挤压力作用下，使包壳管端面与端塞配合面接触，通过电极给工件施加电流，由于工件接触面的电阻较高，接触面及邻近区域产生的电阻热使焊接面的金属处于塑性状态，然后迅速对接头施加顶锻力，靠顶锻来完成端塞和包壳管的焊接。

燃料棒压力电阻焊的重要技术问题是如何获得足够长的纵向焊缝。图1所示的是采用常规的铜夹头进行焊接的情况，图中箭头表示电流流向，由于电流倾向于流经电阻较小的区域，而包壳管的电阻率大于铜夹头，大部分的电流直接经由端塞的某个区域流向包壳管和铜夹头，而不会在包壳管上进行纵向流动，导致包壳管和端塞之间焊缝的纵向长度l1较小，而未焊接区域的长度l2却较大，焊接的密实区长度难以达到理想目标。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的采用铜夹头进行燃料棒压力电阻焊时，焊缝的纵向长度较小的不足，提供一种燃料棒压力电阻焊夹头。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种燃料棒压力电阻焊夹头，包括夹头本体，所述夹头本体包括夹头前端和夹头后端。所述夹头前端和夹头后端之间设有数片金属片，相邻两片所述金属片相接触的表面均设有绝缘涂层，且所述金属片与所述夹头本体相接触的表面也设有绝缘涂层，所有所述金属片沿燃料棒的轴向叠加与分布。所有所述金属片、夹头前端和夹头后端，通过至少一个导电体连接，且所述导电体、包壳管及端塞的电阻值相互匹配。

本发明所述的燃料棒压力电阻焊夹头，由于采用了数片相互绝缘的金属片，并通过一个或数个导电体将金属片、夹头前端和夹头后端相连接，且所述导电体、包壳管及端塞的电阻值相互匹配(对于不同直径与壁厚的燃料棒包壳管，导电体的这一电阻值可以通过焊接试验的结果来匹配与优化)，使得焊接电流能沿着导电体流向每一片金属片，并经每一片金属片再分别流向包壳管和端塞，使得焊接电流沿着燃料棒纵向比较均匀地分布，较明显地增大焊接的密实区，提高端塞和包壳管之间的焊接性能。另一方面，也克服了采用铜夹头时局部电阻较小，导致电流流经区域小、焊缝纵向长度短的缺陷。

优选的，所述导电体通过至少一个安装孔安装在所述金属片、夹头前端和夹头后端上。

优选的，所述安装孔内设有内螺纹，所述导电体设有相适配的外螺纹，安装拆卸方便。

优选的，所述导电体安装在所述金属片、夹头前端和夹头后端的外侧，安装拆卸方便。

优选的，所述夹头本体包括至少两个弧形夹头单元，所有所述夹头单元相互围成一个圆环形夹头本体，从而实现一个圆周的焊接。

优选的，所述夹头前端、金属片和夹头后端之间通过高强度塑料螺丝相连接，这些高强度塑料螺丝不导电。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明所述的燃料棒压力电阻焊夹头，由于采用了数片相互绝缘的金属片，并通过一个或数个导电体将金属片、夹头前端和夹头后端相连接，且所述导电体、包壳管及端塞的电阻值相互匹配(对于不同直径与壁厚的燃料棒包壳管，导电体的这一电阻值可以通过焊接试验的结果来匹配与优化)，使得焊接电流能沿着导电体流向每一片金属片，并经每一片金属片再分别流向包壳管和端塞，使得焊接电流沿着燃料棒纵向比较均匀地分布，较明显地增大焊接的密实区，提高端塞和包壳管之间的焊接性能。另一方面，也克服了采用铜夹头时局部电阻较小，导致电流流经区域小、焊缝纵向长度短的缺陷。

附图说明：

图1是现有技术中采用铜夹头进行电阻焊的电流分布图。

图2是采用实施例1所述的燃料棒压力电阻焊夹头进行电阻焊的电流分布图。

图3是采用实施例2所述的燃料棒压力电阻焊夹头进行电阻焊的电流分布图。

图4是实施例1所述的导电体的结构示意图。

图5是实施例1所述的燃料棒压力电阻焊夹头的结构示意图。

图6是实施例2所述的导电体的结构示意图。

图7是实施例2所述的燃料棒压力电阻焊夹头的结构示意图。

图中标记：1-包壳管，2-端塞，3-夹头本体，31-夹头前端，32-夹头后端，4-导电体，5-金属片，6-塑料螺丝。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图4-图5所示，一种燃料棒压力电阻焊夹头，包括夹头本体3，所述夹头本体3包括夹头前端31和夹头后端32。所述夹头前端31和夹头后端32之间设有数片金属片5，所述夹头前端31、金属片5和夹头后端32之间通过两个高强度塑料螺丝6相连接，这些高强度塑料螺丝6不导电。

相邻两片所述金属片5相接触的表面均设有绝缘涂层，且所述金属片5与所述夹头本体3相接触的表面也设有绝缘涂层，所有所述金属片5沿燃料棒的轴向叠加与分布。所有所述金属片5、夹头前端31和夹头后端32，通过至少一个导电体4连接，且所述导电体4、包壳管1及端塞2的电阻值相互匹配。

所述导电体4通过至少一个安装孔安装在所述金属片5、夹头前端31和夹头后端32上。所述安装孔内设有内螺纹，所述导电体4设有相适配的外螺纹，便于安装拆卸。

所述夹头本体3包括至少两个弧形夹头单元，所有所述夹头单元相互围成一个圆环形夹头本体3，从而实现一个圆周的焊接。

本发明所述的燃料棒压力电阻焊夹头，由于采用了数片相互绝缘的金属片5，并通过一个或数个导电体4将金属片5、夹头前端31和夹头后端32相连接，且所述导电体4、包壳管1及端塞2的电阻值相互匹配(对于不同直径与壁厚的燃料棒包壳管，导电体的这一电阻值可以通过焊接试验的结果来匹配与优化)，使得焊接电流能沿着导电体4流向每一片金属片5，并经每一片金属片5再分别流向包壳管1和端塞2，使得焊接电流沿着燃料棒纵向比较均匀地分布(如图2所示)，较明显地增大焊接的密实区，提高端塞2和包壳管1之间的焊接性能。另一方面，也克服了采用铜夹头时局部电阻较小，导致电流流经区域小、焊缝纵向长度短的缺陷。

实施例2

如图3、图6、图7所示，本实施例与实施例1的区别在于，所述导电体4安装在所述金属片5、夹头前端31和夹头后端32的外侧，安装拆卸方便。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种燃料棒压力电阻焊夹头，包括夹头本体，所述夹头本体包括夹头前端和夹头后端，所述夹头前端和夹头后端之间设有数片金属片，相邻两片所述金属片相接触的表面均设有绝缘涂层，且所述金属片与所述夹头本体相接触的表面也设有绝缘涂层，所有所述金属片沿燃料棒的轴向叠加与分布，所有所述金属片、夹头前端和夹头后端，通过至少一个导电体连接，且所述导电体、包壳管及端塞的电阻值相互匹配。本发明能使焊接电流沿着燃料棒纵向比较均匀地分布，较明显地增大焊接的密实区，提高端塞和包壳管之间的焊接性能，克服了采用铜夹头时局部电阻较小，导致电流流经区域小、焊缝纵向长度短的缺陷。

技术研发人员：张昱;方宇栋
受保护的技术使用者：中核建中核燃料元件有限公司;上海力作机电科技有限公司
技术研发日：2017.12.14
技术公布日：2018.04.13