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控制棒驱动机构(CRDM)是核反应堆运行和保证安全的关键零部件,是一种竖直方向步进运动的磁力提升机构。研究控制棒驱动机构(CRDM)尤其关键部件耐压壳的制造加工工艺,对于实现第三代核电装备国产化具有重要意义。本文以第三代核电AP1000控制棒驱动机构(CRDM)的关键零部件为研究对象,采用理论和实验相结合的方法,对CRDM耐压壳加工技术和耐压壳对接焊接技术展开工艺攻关,论文取得如下研究成果。 在深入分析耐压壳壳类零件的技术资料和在装备中作用的基础上,参考国内外加工工艺基础上,确定了零部件的加工工艺流程。 工艺中重点解决细长杆零件内外加工面的同轴度问题,采用互为基准原则反复加工定位基准面,提高基准面位置精度。针对耐压壳细长杆加工中易弯曲变形特点,通过建立细长杆受力模型和ANSYS有限元分析模型,模拟分析辅助中心架支撑和跟刀架对变形的影响规律,确定了中心架辅助支撑方案,有效地控制了工件变形对加工精度的影响。采用分段校正零件位置度误差方法加工零件,满足各检测面位置度精度要求。 在耐压壳异种金属对接焊接技术研究方面,本文从焊接坡口尺寸,热输入这几个方面研究了对奥氏体不锈钢与镍基合金焊接工艺。在分析焊接参数下接口金相照片和力学实验基础上,确定了焊接工艺和检测规范。 引入了故障模式及影响分析(FMEA)方法,建立影响加工质量故障树和风险评级表,分析评价潜在的质量风险和补偿方案,形成一套缺陷追踪流程和质量保证措施。 加工的控制棒驱动机构(CRDM)通过水压试验、无损检验和破坏性试验,验证了所制定的加工工艺可行。