Сварка малогабаритных корпусов источников ионизирующих излучений

• Автор: Иванович, Юлия Витальевна
• Шифр специальности: 05.02.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Димитровград
• Количество страниц: 167 с. : ил.

Введение

Содержание

1 Особенности сборки и сварки малогабаритных корпусов источников ионизирующих излучений (литературный обзор)

1.1 Назначение источников и конструкции герметизирующих узлов

1.2 Условия эксплуатации источников ионизирующих излучений_

1.3 Способы герметизации источников ионизирующих излучений_

1.4 Дефекты сварных соединений источников ионизирующих излучений и способы их предотвращения

1.5. Задачи исследования

2 Определение условий образования дефектов в сварных соединениях малогабаритных источников
2.1 Материалы, оборудование и методика выполнения экспериментов
2.2 Образование выплесков в кольцевых и торцовых сварных швах_
2.3 Образование пор и оксидных включений в сварных швах корпусов источников, изготовленных из алюминиевых сплавов
2.4 Расчетная оценка термического воздействия способа сварки на
корпус источника
3 Определение способов, обеспечивающих качественное формирование сварных соединений
3.1 Предупреждение образования выплесков в сварных швах ис-
точников_
3.2 Определение способа и режимов сварки корпусов источников,
изготовленных из алюминиевых сплавов
3.3 Совершенствование конструкции сварных соединений при разработке технологии герметизации корпусов источников
3.3.1 Повышение качества сварных соединений корпусов источников, изготовленных из стали марки 12Х18Н10Т

3.3.2 Повышение качества сварных соединений корпусов источников, изготовленных из алюминиевых сплавов
3.4 Оценка возможности применения результатов исследований
4 Опытно-промышленное применение результатов работ
4.1 Проверка работоспособности сварных соединений
4.2 Исследования состояния сварных соединений после эксплуатации
4.3 Оборудование для сварки источников ионизирующих излучений
4.4 Экономическая эффективность результатов работы
4.6 Заключение
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Одним из основных направлений использования достижений атомной науки является радиационная техника с применением закрытых радионуклидных источников ионизирующих излучений (ИИИ). Федеральная целевая программа на период 2011-2016 г.г. «Развитие ядерной медицины в Российской Федерации» предусматривает увеличение объема производства и потребления радионуклидной продукции в виде источников.
Область применения ИИИ очень разнообразна. Они используются в медицине для диагностики и лечения онкологических заболеваний. В промышленности источники применяются для контроля технологических процессов, разведки полезных ископаемых, в радиационной дефектоскопии.
Для обеспечения безопасной эксплуатации малогабаритных ИИИ обязательной частью технологии их изготовления является процесс герметизации. Сложность разработки технологии герметизации обуславливается малыми размерами изделий и выполнением операций в условиях радиационнозащитных камер и боксов. Наиболее широкое применение для герметизации ИИИ находят способы сварки плавлением. Такие способы сварки являются одними из наиболее технологичных и успешно автоматизируются в условиях радиационно-защитных камер. Но при этом не всегда обеспечивается требуемое качество сварных соединений: нарушается геометрическая форма шва, образуются дефекты в виде свищей, газовых полостей, пор и оксидных включений. Вопросам повышения качества сварных швов при сварке плавлением посвятили свои работы A.B. Петров, Г.А. Славин, А.Г. Григорянц, Г.Д. Никифоров, В.В. Редчиц, В.В. Фролов, И.К. Походня и другие специалисты. Однако применение известных способов борьбы с перечисленными дефектами повышает трудоемкость процесса герметизации ИИИ применительно к условиям радиационно-защитных камер.

Критерием оценки качества служили требования, предъявляемые к сварным соединениям источников ионизирующего излучения. При толщине свариваемой кромки 0,5 мм и 0,6 мм в исследуемых образцах недопустимыми дефектами являются поры и оксидные включения размером более ОД и 0,12 мм соответственно, нарушающие сплошность сварного шва и расположенные в контролируемом сечении (рис. 1.3). Глубина проплавления сварного шва стыко-замковой и кольцевой торцовой конструкций должна быть не меньше толщины свариваемой кромки. Глубина проплавления сварного шва в торцовой точечной конструкции соединения оценивается как расстояние от технологического зазора до поверхности сварного шва, которое также должно быть не меньше толщины свариваемой кромки. Усиление сварных швов корпуса источника не должно быть более 0,1 мм. На поверхности сварного шва не допускаются поры, трещины, включения, свищи и другие дефекты, нарушающие форму сварного соединения.
В работе проводили эксперименты по измерению температуры в процессе сварки. Температура измерялась с помощью термопары хромель-алюмель и регистрировалась ИРТ (измеритель-регулятор технологический типа 5300). Отклонение значения термопары от эталонной составляло А= -0,9°С. Время срабатывания термопреобразователя - 100 мс. Каждое измерение проводили не менее трех раз. Термопару помещали в отверстие заглушки и фиксировали с помощью пайки для обеспечения плотного контакта с заглушкой.
В ходе исследований разработана методика по расчетной оценке термического воздействия сварки на корпус источника с помощью конечноэлементных кодов в модуле А1Ч8У8 СЬХ, подробно рассмотренная в разд. 2.4.