FR3000827A1

FR3000827A1 - Dispositif de soudage a l'arc plasma pour gaine de guidage et bouchon d'extremite de gaine de guidage d'un ensemble de combustible nucleaire

Info

Publication number: FR3000827A1
Application number: FR1450090A
Authority: FR
Inventors: Ju Young Lee; Chang Hwan Hwang; Hung Soon Chang; Soon Ki Guk; Tae Hyung Na; Yeong Seon Oh
Original assignee: Kepco Nuclear Fuel Co Ltd
Current assignee: Kepco Nuclear Fuel Co Ltd
Priority date: 2013-01-08
Filing date: 2014-01-07
Publication date: 2014-07-11
Anticipated expiration: 2034-01-07
Also published as: US20140190945A1; KR101432992B1; CN103915121A; FR3000827B1; CN103915121B; KR20140090361A; US9646728B2

Abstract

Il est divulgué un dispositif de soudage à l'arc plasma pour une gaine de guidage et un bouchon d'extrémité de gaine de guidage d'un ensemble de combustible nucléaire, comprenant : une chambre de soudage (100) comprenant une partie d'insertion de bouchon d'extrémité (110) dans laquelle le bouchon d'extrémité (10) est inséré, une partie d'insertion de gaine de guidage (120) qui est prévue sur le même axe que la partie d'insertion de bouchon d'extrémité (110) et dans laquelle la gaine de guidage (20) est insérée et fixée, une partie d'assemblage de torche (130) à laquelle une torche de soudage à l'arc plasma (131) est assemblée de manière à former un angle droit avec la partie d'insertion de bouchon d'extrémité (110) et la partie d'insertion de gaine de guidage (120), et des ports d'écoulement d'entrée et d'écoulement de sortie d'argon (141, 142) à travers lesquels de l'argon est fourni ou déchargé ; une unité de transfert de bouchon d'extrémité (210) qui amène le bouchon d'extrémité (10) à la partie d'insertion de bouchon d'extrémité (110); et une unité de transfert de gaine de guidage (220) qui transfère la gaine de guidage (20) à la partie d'insertion de gaine de guidage (120).

Description

Dispositif de soudage a l'arc plasma pour gaine de guidage et bouchon d'extrémité de gaine de guidage d'un ensemble de combustible nucléaire ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Domaine de l'invention La présente invention est relative à un dispositif de soudage à l'arc plasma pour une gaine de guidage et à un bouchon d'extrémité de gaine de guidage d'un ensemble de combustible nucléaire, capables d'améliorer la productivité lors du soudage de gaines de guidage et de leurs bouchons d'extrémité qui constituent l'ensemble de combustible nucléaire. Description de la technique connexe Les réacteurs nucléaires sont des installations qui servent à commander artificiellement une réaction de fission en chaîne d'une matière fissile dans le but d'exploiter sous la forme de puissance l'énergie thermique générée par la fission nucléaire.

Le combustible nucléaire utilisé dans le réacteur nucléaire est fabriqué en formant de l'uranium concentré en pastilles cylindriques de taille uniforme (appelées dans la suite des "pièces compactes frittées") et en chargeant ensuite une pluralité de pièces compactes frittées dans une barre de combustible. Cette pluralité de barres de combustible constitue un ensemble de combustible nucléaire, dans lequel les barres de combustible sont chargées dans un coeur de réacteur, et sont ensuite brûlées par une réaction nucléaire. L'ensemble de barres de combustible comprend des grilles d'espacement 1 dans lesquelles les barres de combustible sont insérées, une pluralité de gaines de guidage (ou de tubes de 5 guidage) 2 sont fixées aux grilles d'espacement 1, un raccord d'extrémité supérieure (ou buse supérieure) 3 est attaché aux extrémités supérieures des gaines de guidage 2, et un raccord d'extrémité inférieure (ou buse inférieure) 4 est attaché aux extrémités inférieures des gaines de guidage 2. Chaque barre de 10 combustible est supportée par des dépressions et des ressorts formés sur chaque grille d'espacement 1. En particulier, chaque gaine de guidage est couplée à la grille d'espacement et aux raccords d'extrémité supérieure et inférieure de manière à former un cadre de l'ensemble de 15 combustible nucléaire, et supporte une charge des barres de combustible à l'intérieur de l'ensemble de combustible nucléaire. En outre, chaque gaine de guidage fonctionne comme un canal de guidage qui guide l'insertion d'une barre de commande commandant la sortie du réacteur nucléaire, et aussi comme un canal de 20 passage pour une barre de produit toxique ou une barre de source de neutrons. Comme matériau pour la gaine de guidage, on utilise un alliage de zirconium, comme tube de placage de la barre de combustible. La gaine de guidage est configurée de telle sorte qu'une 25 extrémité inférieure ouverte de celle-ci soit fermée par un bouchon d'extrémité inférieur. Donc, la barre de commande insérée dans la gaine de guidage à partir du sommet est empêchée de tomber par le bouchon d'extrémité inférieur de la gaine de guidage. Etant donné que la gaine de guidage joue un rôle considérablement important dans le réacteur nucléaire, elle devra être fabriquée avec une grande précision. En particulier, un procédé pour coupler le bouchon d'extrémité requiert un travail très précis pour assurer un résultat de qualité. En outre, le procédé dure très longtemps lorsqu'il est exécuté manuellement. En outre, la gaine de guidage présente une longueur d'environ quatre mètres, et est difficile à manipuler. En outre, la gaine de guidage ne permet pas le re-soudage. Lorsque la gaine de guidage et son bouchon d'extrémité sont soudés manuellement, la productivité très faible, et il est difficile de parvenir à un résultat de grande qualité.

Pour automatiser le procédé de soudage de la gaine de guidage et du bouchon d'extrémité, le demandeur de la présente invention a proposé un dispositif et un procédé de soudage automatiques du bouchon de gaine de guidage dans l'ensemble de combustible nucléaire, qui sont divulgués dans les brevets coréens numéros 10-0775577 et 10-0775578 (publiés le 5 novembre 2007). Ces brevets sont conçus pour amener automatiquement les gaines de guidage et leurs bouchons d'extrémité à une chambre de soudage de manière à automatiser le travail de soudage dans la chambre de soudage.

RESUME DE L'INVENTION Par conséquent, la présente invention a été réalisée en gardant à l'esprit les problèmes exposés ci-dessus qui se posent dans l'état de la technique, et un objet de la présente invention consiste à fournir un dispositif de soudage à l'arc plasma pour une gaine de guidage et un bouchon d'extrémité de gaine de guidage d'un ensemble de combustible nucléaire, capable d'accroître le rendement et la productivité du travail en utilisant un soudage à l'arc plasma plutôt qu'un soudage à l'arc en atmosphère inerte avec électrode de tungstène (TIG). Pour réaliser l'objet mentionné ci-dessus, l'invention fournit un dispositif de soudage à l'arc plasma pour une gaine de guidage et un bouchon d'extrémité de gaine de guidage d'un ensemble de combustible nucléaire, comprenant : une chambre de soudage comprenant une partie d'insertion de bouchon d'extrémité dans laquelle le bouchon d'extrémité est inséré et fixé, une partie d'insertion de gaine de guidage qui est prévue sur le même axe que la partie d'insertion de bouchon d'extrémité et dans laquelle la gaine de guidage est insérée et fixée, une partie d'assemblage de torche à laquelle une torche de soudage à l'arc plasma est assemblée de manière à former un angle droit avec la partie d'insertion de bouchon d'extrémité et la partie d'insertion de gaine de guidage, et des ports d'écoulement d'entrée et d'écoulement de sortie d'argon à travers lesquels de l'argon est fourni ou déchargé ; une unité de transfert de bouchon d'extrémité qui amène le bouchon d'extrémité à la partie d'insertion du bouchon d'extrémité ; et une unité de transfert de gaine de guidage qui transfère la gaine de guidage à la partie d'insertion de gaine de guidage. Ici, la partie d'insertion de bouchon d'extrémité et la partie d'insertion de gaine de guidage peuvent être conçues de manière à être capables de tourner par rapport à la chambre de soudage, et être mises en rotation par un moteur d'entraînement. En outre, la partie d'insertion de bouchon d'extrémité et la partie d'insertion de gaine de guidage peuvent être assemblées à la chambre de soudage par l'intermédiaire d'au moins un palier. En outre, les ports d'entrée et de sortie d'argon peuvent être configurés de telle sorte que l'argon soit introduit au niveau d'une partie inférieure de la chambre de soudage et soit déchargé au niveau d'une partie supérieure de la chambre de soudage. En outre, la partie d'insertion de gaine de guidage peut comprendre une pince de serrage dans laquelle la gaine de guidage est insérée, un gabarit de montage qui se déplace horizontalement le long de la pince de serrage dans une direction vers l'avant ou vers l'arrière et qui confère à la pince de serrage une force de fixation qui lui permet de fixer la gaine de guidage, et un levier pour commander le gabarit de montage. Dans le dispositif de soudage à l'arc plasma pour une gaine de guidage et un bouchon d'extrémité de gaine de guidage d'un ensemble de combustible nucléaire selon la présente invention, le bouchon d'extrémité et la gaine de guidage sont transférés dans la chambre de soudage par l'unité de transfert de bouchon d'extrémité et l'unité de transfert de gaine de guidage, et sont soudés dans la chambre de soudage par la torche de soudage à l'arc plasma, ainsi le dispositif de soudage à l'arc plasma peut accroître la productivité. En outre, en vue d'empêcher toute oxydation pendant le soudage, l'intérieur de la chambre de soudage est maintenu sous une atmosphère d'argon plutôt que sous vide, et le soudage est exécuté. De ce fait, un aspect extérieur de la zone soudée et le résultat d'un essai de traction et d'un test de corrosion peuvent se révéler satisfaisants sans nécessiter l'emploi d'un équipement de mise sous vide séparé. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les objectifs, caractéristiques et avantages exposés ci- dessus de la présente invention, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit lorsqu'elle est effectuée en conjonction avec les dessins annexés, dans lesquels : la Figure 1 montre une configuration d'un ensemble de 15 combustible nucléaire typique ; la Figure 2 est une vue de face d'un dispositif de soudage à l'arc plasma pour une gaine de guidage et un bouchon d'extrémité de gaine de guidage d'un ensemble de combustible nucléaire selon un mode de réalisation de la présente invention ; 20 la Figure 3 est une vue en plan du dispositif de soudage à l'arc plasma selon le mode de réalisation de la présente invention ; la Figure 4 est une vue agrandie qui montre uniquement une chambre de soudage dans le dispositif de soudage à l'arc 25 plasma selon le mode de réalisation de la présente invention ; et la Figure 5 est une vue latérale du dispositif de soudage à l'arc plasma selon le mode de réalisation de la présente invention. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES Nous allons maintenant nous référer d'une façon plus 5 détaillée à un mode de réalisation illustratif de la présente invention en nous référant aux dessins annexés. En se référant aux Figures 2 et 3, un dispositif de soudage à l'arc plasma pour une gaine de guidage et un bouchon d'extrémité de gaine de guidage d'un ensemble de combustible 10 nucléaire selon un mode de réalisation de la présente invention comprend une chambre de soudage 100 dans laquelle un bouchon d'extrémité 10 et une gaine de guidage 20 sont insérés et fixés et sont soumis à un soudage à l'arc plasma, une unité de transfert de bouchon d'extrémité 210 qui transfère le bouchon d'extrémité 10 en 15 direction de la chambre de soudage 100, et une unité de transfert de gaine de guidage 220 qui est située sur un côté opposé de l'unité de transfert de bouchon d'extrémité 210 par rapport à la chambre de soudage 100 et qui transfère la gaine de guidage 20 en direction de la chambre de soudage 100. 20 La chambre de soudage 100 et l'unité de transfert de bouchon d'extrémité 210 sont installées sur un premier cadre stationnaire 101. L'unité de transfert de bouchon d'extrémité 210 comprend un bol de distribution 211 qui stocke, aligne automatiquement et amène une pluralité de bouchons d'extrémité, 25 une pince de bouchon d'extrémité 212 qui charge le bouchon d'extrémité amené à partir du bol de distribution 211 et qui insère et fixe le bouchon d'extrémité à l'intérieur et dans la chambre de soudage 100, et un dispositif de commande d'insertion de bouchon d'extrémité qui est connecté à la pince de bouchon d'extrémité 212 par un arbre 213a et qui entraîne la pince de bouchon d'extrémité 212 dans une direction vers l'avant ou vers l'arrière. Dans le présent mode de réalisation, le dispositif de commande d'insertion de bouchon d'extrémité peut être constitué d'un cylindre pneumatique 215 qui entraîne principalement la pince de bouchon d'extrémité 212 dans une direction vers l'avant ou vers l'arrière, et d'un servomoteur 214 qui positionne avec précision la pince de bouchon d'extrémité 212. L'unité de transfert de gaine de guidage 220 est installée sur un deuxième cadre stationnaire 201 qui est situé juste à côté du premier cadre stationnaire 101 dans un but de guidage de la longue gaine de guidage dans une direction horizontale, et est équipée de composants qui chargent ou déchargent la gaine de guidage 20 en direction ou hors de la chambre de soudage 100 au-dessus du deuxième cadre stationnaire 201. Par exemple, l'unité de transfert de gaine de guidage 220 comprend un rail de chargement 221 qui charge la gaine de guidage 20 en direction de la chambre de soudage 100 au-dessus du deuxième cadre stationnaire 201, un rail de déchargement 222 qui décharge la gaine de guidage 20 après soudage au bouchon d'extrémité pour le procédé suivant, et un dispositif de commande de transfert de gaine de guidage 223 qui charge ou décharge la gaine de guidage 20 en direction ou hors de la chambre de soudage 100 entre les deux rails 221 et 222.

Le dispositif de commande de transfert de gaine de guidage 223 est équipé d'une pince de gaine de guidage qui saisit et fixe la gaine de guidage. Le rail de chargement 221 et le rail de déchargement 222 sont conçus de manière à présenter une légère 5 inclinaison dans une direction perpendiculaire à une direction de transfert de la gaine de guidage. La gaine de guidage transférée au rail de chargement 221 est chargée dans la chambre de soudage 100 par le dispositif de commande de transfert de gaine de guidage 223, et est couplée au bouchon d'extrémité par soudage à 10 l'arc plasma. La gaine de guidage soudée est déchargée hors de la chambre de soudage 100, est envoyée au rail de déchargement 222 par le dispositif de commande de transfert de gaine de guidage 223, et est transférée au procédé suivant le long du rail de déchargement 222. 15 Le dispositif de commande de transfert de gaine de guidage 223 peut être pourvu d'une pluralité de rouleaux fous 224 qui supportent et guident la gaine de guidage dans une direction de transfert. La Figure 4 est une vue agrandie qui montre uniquement 20 une chambre de soudage du dispositif de soudage à l'arc plasma pour une gaine de guidage et un bouchon d'extrémité de gaine de guidage d'un ensemble de combustible nucléaire selon le mode de réalisation de la présente invention. La chambre de soudage 100 comprend une partie d'insertion de bouchon d'extrémité 110 dans 25 laquelle le bouchon d'extrémité est inséré et fixé, une partie d'insertion de gaine de guidage 120 qui est prévue sur le même axe que la partie d'insertion de bouchon d'extrémité 110 et dans laquelle la gaine de guidage 20 est insérée et fixée, une partie d'assemblage de torche 130 à laquelle une torche de soudage à l'arc plasma 131 est assemblée de manière à former un angle droit avec la partie d'insertion de bouchon d'extrémité 110 et la partie d'insertion de gaine de guidage 120, et des ports d'entrée et de sortie d'argon 141 et 142 à travers lesquels de l'argon est fourni ou déchargé. La chambre de soudage 100 comprend un corps de chambre 101 qui en assure la géométrie. Le corps de chambre 101 comprend 10 la partie d'insertion de bouchon d'extrémité 110, la partie d'insertion de gaine de guidage 120, la partie d'assemblage de torche 130, et les ports d'entrée et de sortie d'argon 141 et 142. La partie d'insertion de bouchon d'extrémité 110 est configurée de telle sorte que le bouchon d'extrémité 10 soit 15 inséré et positionné en place par un entraînement vers l'avant de la pince de bouchon d'extrémité 212, et fixe et supporte le bouchon d'extrémité 10 dans la chambre de soudage 100 pendant le soudage. La partie d'insertion de gaine de guidage 120 est prévue 20 sur le même axe que la partie d'insertion de bouchon d'extrémité 110, et entraîne la gaine de guidage 20 à être insérée et positionnée en place. Dans le présent mode de réalisation, la partie d'insertion de gaine de guidage 120 comprend une pince de serrage 25 122 dans laquelle la gaine de guidage 20 est insérée, un gabarit de montage 123 qui se déplace horizontalement le long de la pince de serrage 122 dans une direction d'avant en arrière et qui confère à la pince de serrage 122 une force de fixation qui lui permet de fixer la gaine de guidage 20, et un levier 124 qui commande le gabarit de montage 123. La pince de serrage 122 comporte une pluralité de fentes 5 S qui sont formées le long d'une ouverture de manière à lui conférer de l'élasticité, et elle est supportée par un élément de douille 125. Le gabarit de montage 123 est installé sur une surface circonférentielle extérieure de la pince de serrage 122, et confère à la pince de serrage 122 la force de fixation qui lui 10 permet de fixer la gaine de guidage 20 en se déplaçant par rapport à la pince de serrage 122 dans une direction d'avant en arrière. Le levier 124 est assemblé au gabarit de montage 123 pour assurer l'entraînement d'avant en arrière du gabarit de montage 123. 15 Donc, lorsque le levier 124 est manipulé, le gabarit de montage 123 presse la pince de serrage 122 en direction de l'élément de douille 125, de telle sorte que la pince de serrage 122 pince et fixe la gaine de guidage 20. Dans un état dans lequel le bouchon d'extrémité 10 qui est fixé à la pince de 20 bouchon d'extrémité 212 est supporté par un cylindre pneumatique 215, la gaine de guidage 20 est fixée à la pince de serrage 122. Le bouchon d'extrémité 10 et la gaine de guidage 20 peuvent être soudés dans un état joint. La partie d'assemblage de torche 130 est située dans une 25 direction perpendiculaire à la partie d'insertion de bouchon d'extrémité 110 et à la partie d'insertion de gaine de guidage 120. La torche de soudage à l'arc plasma 131 est insérée et fixée dans la partie d'assemblage de torche 130. Un joint du bouchon d'extrémité et de la gaine de guidage, inséré et fixé dans la partie d'insertion de bouchon d'extrémité 110 et dans la partie d'insertion de gaine de guidage 120, se trouve dans une position de soudage en face de la torche de soudage à l'arc plasma 131. Dans le même temps, la partie d'assemblage de torche 130 peut en outre être pourvue d'un cylindre capable de déplacer la torche de soudage à l'arc plasma 131 dans une direction vers le haut ou vers le bas. Dans un état dans lequel la torche de soudage à l'arc plasma 131 est assemblée à la partie d'assemblage de torche 130, la torche de soudage à l'arc plasma 131 peut être positionnée dans une direction vers le haut ou vers le bas par un actionnement du cylindre. En outre, une vis de réglage pour régler avec précision une position de la torche de soudage à l'arc plasma 131 peut être prévue. Dans le présent mode de réalisation, comme torche de soudage à l'arc plasma 131, une torche de soudage à l'arc plasma typique qui exécute un soudage à l'arc plasma connu peut être 20 utilisée. Le plasma à haute température comprise entre 10000°C et 30000°C est éjecté en utilisant une flamme à haute température qui est générée en projetant l'arc plasma à travers un espace étroit à grande vitesse. De ce fait, le soudage peut être exécuté. Le soudage à l'arc plasma est similaire au soudage TIG 25 dans lequel un arc est généré entre une électrode de tungstène non consommable et un métal de base. Toutefois, comparativement au soudage TIG, le soudage à l'arc plasma présente comme avantages que la profondeur de fusion est importante, que le travail de préparation des rainures est réduit, et que la déformation thermique causée par l'arrivée de la chaleur de soudage est réduite.

En particulier, lors d'un soudage à l'arc plasma, étant donné que la directivité et la directionnalité de l'arc sont excellentes, le contrôle de la chaleur de soudage appliquée au métal de base est facile, ce qui permet de réaliser un soudage précis. En outre, une longueur de l'arc est grande. Si une modification de la longueur d'un grand arc est autorisée, une quantité de métal en fusion selon une modification de la longueur de l'arc ne présente pas une grande différence, et donc une zone soudée uniforme peut être obtenue. Comparativement à un soudage TIG, le soudage à l'arc plasma est à peine influencé par une discordance de la zone soudée ou un montage médiocre, il peut atteindre une vitesse de soudage élevée grâce à la transmission d'une énergie de haute densité, et il procure une excellente directivité en raison du fait qu'il possède un arc très stable qui est en même temps à peine influencé par un champ magnétique.

Les ports d'entrée et de sortie d'argon 141 et 142 ont pour but de maintenir l'intérieur de la chambre de soudage 100 sous une atmosphère d'argon pendant que le bouchon d'extrémité 10 et la gaine de guidage 20 sont soudés, et d'empêcher toute oxydation de la zone soudée qui pourrait être provoquée par une exposition de la zone soudée à l'oxygène pendant le soudage. Dans le présent mode de réalisation, les ports d'entrée et de sortie d'argon 141 et 142 sont configurés de telle sorte que le port d'entrée 141 soit prévu au niveau d'une partie inférieure du corps de chambre 101, et que le port de sortie 142 soit prévu au niveau d'une partie supérieure du corps de chambre 101. Donc, de l'argon est introduit à partir de la partie inférieure du corps de chambre 101 et est déchargé au niveau de la partie supérieure du corps de chambre 101. Par-dessus tout, la partie d'insertion de bouchon d'extrémité 110 et la partie d'insertion de gaine de guidage 120 sont installées de manière à être capables de tourner par rapport à la chambre de soudage 100, et sont donc mises en rotation par un moteur d'entraînement 310. De façon détaillée, en se référant aux Figures 4 et 5, une pluralité de paliers 102 est installée entre le corps de chambre 101 et la partie d'insertion de bouchon d'extrémité 110, et entre le corps de chambre 101 et la partie d'insertion de gaine de guidage 120. La partie d'insertion de bouchon d'extrémité 110 et la partie d'insertion de gaine de guidage 120 peuvent tourner par rapport au corps de chambre 101. Des roues dentées 111 et 121 sont installées sur des 20 circonférences extérieures de la partie d'insertion de bouchon d'extrémité 110 et/ou de la partie d'insertion de gaine de guidage 120. Les roues dentées 111 et 121 peuvent être connectées au moteur d'entraînement 310 par une chaîne 311. Un repère numérique 103 désigne un coffrage de palier pour supporter le 25 corps de chambre 101 comprenant les paliers 102, et qui est fixé au premier cadre stationnaire à l'aide de boulons. Donc, lorsque le moteur d'entraînement 310 est entraîné après que le bouchon d'extrémité 10 et la gaine de guidage 20 ont été fixés dans une position de soudage, une force d'entraînement du moteur d'entraînement 310 fait tourner la partie d'insertion de bouchon d'extrémité 110 et la partie d'insertion de gaine de 5 guidage 120 par l'intermédiaire de la chaîne 311, et le joint du bouchon d'extrémité et de la gaine de guidage fixés à la partie d'insertion de bouchon d'extrémité 110 et à la partie d'insertion de gaine de guidage 120 est mis en rotation par rapport à la torche de soudage à l'arc plasma 131 à une vitesse constante, de 10 telle sorte que le soudage à l'arc plasma puisse être exécuté sur le joint. Un procédé de soudage de la gaine de guidage et du bouchon d'extrémité exécuté en utilisant le dispositif de soudage à l'arc plasma configuré de cette manière va maintenant 15 être décrit. Le bouchon d'extrémité 10 amené à partir du bol de distribution 211 est chargé sur la pince de bouchon d'extrémité 212, et est ensuite inséré dans la partie d'insertion de bouchon d'extrémité 110 de la chambre de soudage 100 par le dispositif de 20 commande d'insertion de bouchon d'extrémité. En outre, la gaine de guidage 20 est insérée dans la partie d'insertion de gaine de guidage 120 de la chambre de soudage 100 par le dispositif de commande de transfert de gaine de guidage 223 de l'unité de transfert de gaine de guidage 220. Le joint du bouchon 25 d'extrémité 10 et de la gaine de guidage 20 est placé dans une position de soudage dans la chambre de soudage 100. Ensuite, dans l'état dans lequel la torche de soudage à l'arc plasma 131 est assemblée à la partie d'assemblage de torche 130, de l'argon est introduit dans la chambre de soudage 100 à travers les ports d'entrée et de sortie d'argon 141 et 142, et l'intérieur de la chambre de soudage 100 est maintenu sous une atmosphère d'argon. Une pointe de la torche de soudage à l'arc plasma 131 est placée dans la position de soudage. Dans cet état, lorsque le moteur d'entraînement 310 est entraîné, le bouchon d'extrémité 10 et la gaine de guidage 20 fixés à la partie d'insertion de bouchon d'extrémité 110 et à la partie d'insertion de gaine de guidage 120 sont mis en rotation, et la torche de soudage à l'arc plasma 131 est actionnée afin de souder le joint du bouchon d'extrémité 10 et de la gaine de guidage 20. Une fois que le soudage est terminé, la torche de 15 soudage à l'arc plasma 131 se déplace vers le haut, et la fourniture d'argon dans la chambre de soudage 100 est interrompue. Ensuite, la gaine de guidage 20 soudée au bouchon d'extrémité est déchargée hors de la chambre de soudage 100, et est transférée au procédé suivant par l'unité de transfert de 20 gaine de guidage 220. Bien que cela ne soit pas décrit en détail, le dispositif de soudage à l'arc plasma selon la présente invention peut commander les éléments d'entraînement de manière à ce qu'ils soient entraînés automatiquement par un dispositif de commande 25 distinct. A cette fin, une variété de moyens de détection d'opération connus (des capteurs) pour détecter la position et l'état des éléments d'entraînement peut bien sûr être prévue.

Ce dispositif de soudage à l'arc plasma selon la présente invention peut automatiser le soudage de la gaine de guidage et du bouchon d'extrémité afin d'augmenter la productivité.

Etant donné que le dispositif de soudage à l'arc plasma selon la présente invention utilise un soudage à l'arc plasma, nous pouvons constater que le nombre de fois où l'électrode de soudage est remplacée est réduit, et donc la productivité suivant cette automatisation est accrue de 100 %, ou plus, comparativement au cas où le soudage de la gaine de guidage et du bouchon d'extrémité est exécuté en utilisant un soudage TIG typique. En outre, en vue d'empêcher toute oxydation lors du procédé de soudage à l'arc plasma, l'intérieur de la chambre de soudage est maintenu sous une atmosphère d'argon plutôt que sous vide, et le soudage est exécuté. De ce fait, une configuration compliquée pour maintenir le vide peut être exclue. Nous pouvons confirmer qu'un aspect extérieur de la zone soudée et le résultat d'un essai de traction et d'un test de corrosion sont satisfaisants uniquement grâce à la fourniture d'argon. Bien qu'un mode de réalisation illustratif de la présente invention ait été décrit à des fins d'illustration, l'homme du métier appréciera que plusieurs modifications, ajouts et substitutions sont possibles, sans sortir de la portée et de l'esprit de l'invention tels qu'ils sont divulgués dans les revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif de soudage à l'arc plasma pour une gaine de guidage (20) et un bouchon d'extrémité (10) de gaine de guidage d'un ensemble de combustible nucléaire, comprenant : une chambre de soudage (100) comprenant une partie d'insertion de bouchon d'extrémité (110) dans laquelle le bouchon d'extrémité (10) est inséré et fixé, une partie d'insertion de gaine de guidage (120) qui est prévue sur le même axe que la partie d'insertion de bouchon d'extrémité (110) et dans laquelle la gaine de guidage (20) est insérée et fixée, une partie d'assemblage de torche (130)à laquelle une torche de soudage à l'arc plasma (131) est assemblée de manière à former un angle droit avec la partie d'insertion de bouchon d'extrémité (110) et la partie d'insertion de gaine de guidage (120), et des ports d'entrée (141) et de sortie (142) d'argon à travers lesquels de l'argon est fourni ou déchargé ; une unité de transfert de bouchon d'extrémité (210) qui amène le bouchon d'extrémité (10) à la partie d'insertion de 20 bouchon d'extrémité (110); et une unité de transfert de gaine de guidage (220) qui transfère la gaine de guidage (20) à la partie d'insertion de gaine de guidage (120). 25
2. Dispositif de soudage à l'arc plasma selon la revendication 1, dans lequel la partie d'insertion de bouchon d'extrémité (110) et la partie d'insertion de gaine de guidage(120) sont conçues de manière à être capables de tourner par rapport à la chambre de soudage (100), et sont mises en rotation par un moteur d'entraînement (310).
3. Dispositif de soudage à l'arc plasma selon la revendication 2, dans lequel la partie d'insertion de bouchon d'extrémité (110) et la partie d'insertion de gaine de guidage (120) sont assemblées à la chambre de soudage (100) par l'intermédiaire d'au moins un palier (102).
4. Dispositif de soudage à l'arc plasma selon la revendication 1, dans lequel les ports d'entrée (141) et de sortie (142) d'argon sont configurés de telle sorte que de l'argon soit introduit au niveau d'une partie inférieure de la chambre de soudage (100) et soit déchargé au niveau d'une partie supérieure de la chambre de soudage (100).
5. Dispositif de soudage à l'arc plasma selon la revendication 1, dans lequel la partie d'insertion de gaine de guidage (120) comprend une pince de serrage (122) dans laquelle la gaine de guidage (20) est insérée, un gabarit de montage (123) qui se déplace horizontalement le long de la pince de serrage (122) dans une direction d'avant en arrière et qui confère à la pince de serrage (122) une force de fixation qui lui permet de fixer la gaine de guidage (20), et un levier (124) qui commande le gabarit de montage (123).