JP2000061638A - 栓溶接方法およびｔｉｇ溶接装置ならびにこの栓溶接方法を利用したキャスクのバスケット収納筒の取付け方法 - Google Patents
栓溶接方法およびｔｉｇ溶接装置ならびにこの栓溶接方法を利用したキャスクのバスケット収納筒の取付け方法Info
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- JP2000061638A JP2000061638A JP10232179A JP23217998A JP2000061638A JP 2000061638 A JP2000061638 A JP 2000061638A JP 10232179 A JP10232179 A JP 10232179A JP 23217998 A JP23217998 A JP 23217998A JP 2000061638 A JP2000061638 A JP 2000061638A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】下孔の加工も不要で十分な強度が得られるとと
もに、溶加材の供給も不要で、溶接コストを削減する。 【解決手段】桟部材４上に収納筒５を配置し、接合位置
に所定間隔をあけて配置したタングステン電極１３ａと
桟部材４および収納筒５に溶接電流を供給すると同時に
接合位置の周囲にシールドガスを供給し、溶加材を添加
することなく収納筒５の下面板５ｂの表面から桟部材４
に至る溶け込みｍを形成するとともに、前記電極１３ａ
を円周方向または渦巻き方向に旋回移動させて溶け込み
面積を増大させる。
もに、溶加材の供給も不要で、溶接コストを削減する。 【解決手段】桟部材４上に収納筒５を配置し、接合位置
に所定間隔をあけて配置したタングステン電極１３ａと
桟部材４および収納筒５に溶接電流を供給すると同時に
接合位置の周囲にシールドガスを供給し、溶加材を添加
することなく収納筒５の下面板５ｂの表面から桟部材４
に至る溶け込みｍを形成するとともに、前記電極１３ａ
を円周方向または渦巻き方向に旋回移動させて溶け込み
面積を増大させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、母材と母材表面に
配置された被覆材を接合する栓溶接方法およびＴＩＧ溶
接装置ならびにこの栓溶接方法を利用したキャスクのバ
スケット収納筒の取付け方法に関する。
配置された被覆材を接合する栓溶接方法およびＴＩＧ溶
接装置ならびにこの栓溶接方法を利用したキャスクのバ
スケット収納筒の取付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９に示すように、使用済核燃料を収納
する円筒形キャスク１には、燃料棒をそれぞれ収納する
複数の収納室２がバスケット３の軸心方向に沿って形成
されている。このバスケット３は、図１０に示すよう
に、上下方向に一定間隔ごとに配置された格子状の桟部
材４に、収容室２を形成する角筒形の収納筒５がそれぞ
れ固定されて配置され、外周部に外殻部材６が取付けら
れて円筒形に形成されている。７は桟部材４の間で収納
筒５同士の隙間に介在される遮蔽板である。
する円筒形キャスク１には、燃料棒をそれぞれ収納する
複数の収納室２がバスケット３の軸心方向に沿って形成
されている。このバスケット３は、図１０に示すよう
に、上下方向に一定間隔ごとに配置された格子状の桟部
材４に、収容室２を形成する角筒形の収納筒５がそれぞ
れ固定されて配置され、外周部に外殻部材６が取付けら
れて円筒形に形成されている。７は桟部材４の間で収納
筒５同士の隙間に介在される遮蔽板である。
【０００３】従来ではこの桟部材４に収納筒５を固定す
る接合方法としては、図１１に示すように、収納筒５の
接合位置８に接合用下穴５ａをそれぞれ貫通形成し、角
筒材４の内部からＴＩＧ溶接用トーチヘッド１３により
溶加材（溶接ワイヤー）Ｗを添加して下穴５ａを溶接
し、肉盛りして接合する方法が採用されている。
る接合方法としては、図１１に示すように、収納筒５の
接合位置８に接合用下穴５ａをそれぞれ貫通形成し、角
筒材４の内部からＴＩＧ溶接用トーチヘッド１３により
溶加材（溶接ワイヤー）Ｗを添加して下穴５ａを溶接
し、肉盛りして接合する方法が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記方法で
は、複数の角筒材４の各面の桟部材３の対応位置毎にそ
れぞれ下穴５ａを形成するため、製造コストが嵩むとい
う問題がある。また、一辺が１５０ｍｍ角の狭い空間内
での溶接作業であり、溶加材Ｗの添加量の制御が難しく
は、溶加材が少ないと接合強度が低くなりやすく、反対
に多いと肉盛り部の膨らみが許容値を越え、燃料が入ら
ないという問題があった。また下穴５ａのコーナー全周
囲にわたって確実に溶け込ませるのが難しく、強度的な
信頼性に欠けるという問題もあった。
は、複数の角筒材４の各面の桟部材３の対応位置毎にそ
れぞれ下穴５ａを形成するため、製造コストが嵩むとい
う問題がある。また、一辺が１５０ｍｍ角の狭い空間内
での溶接作業であり、溶加材Ｗの添加量の制御が難しく
は、溶加材が少ないと接合強度が低くなりやすく、反対
に多いと肉盛り部の膨らみが許容値を越え、燃料が入ら
ないという問題があった。また下穴５ａのコーナー全周
囲にわたって確実に溶け込ませるのが難しく、強度的な
信頼性に欠けるという問題もあった。
【０００５】本発明は、上記問題点を解決して、下孔の
加工も不要で十分な強度が得られるとともに、溶加材の
供給制御も不要で、低コストですむ栓溶接方法およびＴ
ＩＧ溶接装置ならびにこの栓溶接方法を利用したキャス
クのバスケット収納筒の取付け方法を提供することを目
的とする。
加工も不要で十分な強度が得られるとともに、溶加材の
供給制御も不要で、低コストですむ栓溶接方法およびＴ
ＩＧ溶接装置ならびにこの栓溶接方法を利用したキャス
クのバスケット収納筒の取付け方法を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の栓溶接方法は、金属母材上に接合金属板を配
置し、接合位置に所定間隔をあけて配置したタングステ
ン電極と金属母材および接合金属板に溶接電流を供給す
ると同時に溶接位置の周囲にシールドガスを供給し、溶
加材を添加することなく接合金属板の表面から金属母材
に至る溶け込みを形成し、さらに前記電極を円周方向ま
たは渦巻き方向に旋回移動させて溶け込み面積を増大さ
せるものである。
に本発明の栓溶接方法は、金属母材上に接合金属板を配
置し、接合位置に所定間隔をあけて配置したタングステ
ン電極と金属母材および接合金属板に溶接電流を供給す
ると同時に溶接位置の周囲にシールドガスを供給し、溶
加材を添加することなく接合金属板の表面から金属母材
に至る溶け込みを形成し、さらに前記電極を円周方向ま
たは渦巻き方向に旋回移動させて溶け込み面積を増大さ
せるものである。
【０００７】上記構成によれば、接合金属板の表面から
金属母材に至る溶け込みを形成するので、従来には接合
金属板に形成した下穴が不要となり、製造コストを削減
することができる。また溶加材を添加することがないの
で、その供給制御も不要となり、しかも溶け込みによる
金属の膨張による膨らみだけとなるので、従来のように
溶加材による肉盛り部の膨らみが大きくなり過ぎること
もない。さらに電極を円周方向または渦巻き方向に移動
するので、溶け込みによる接合面積も十分に確保できて
溶接不良が生じることが無く、十分な接合強度を確保で
きる。
金属母材に至る溶け込みを形成するので、従来には接合
金属板に形成した下穴が不要となり、製造コストを削減
することができる。また溶加材を添加することがないの
で、その供給制御も不要となり、しかも溶け込みによる
金属の膨張による膨らみだけとなるので、従来のように
溶加材による肉盛り部の膨らみが大きくなり過ぎること
もない。さらに電極を円周方向または渦巻き方向に移動
するので、溶け込みによる接合面積も十分に確保できて
溶接不良が生じることが無く、十分な接合強度を確保で
きる。
【０００８】また本発明のＴＩＧ溶接装置は、金属母材
上に配置された接合金板上を走行自在な走行台車に、電
極の狙い位置を所定の半径で旋回移動または中心から所
定半径まで渦巻き方向に旋回移動可能なトーチ旋回機構
を介してトーチヘッドを設け、このトーチヘッドにより
接合金属板の表面から金属母材に至る溶け込みを形成す
ると同時に、トーチ旋回機構によりトーチヘッドを円周
方向または渦巻き方向に旋回移動させて溶け込み面積を
増大させるように構成したものである。
上に配置された接合金板上を走行自在な走行台車に、電
極の狙い位置を所定の半径で旋回移動または中心から所
定半径まで渦巻き方向に旋回移動可能なトーチ旋回機構
を介してトーチヘッドを設け、このトーチヘッドにより
接合金属板の表面から金属母材に至る溶け込みを形成す
ると同時に、トーチ旋回機構によりトーチヘッドを円周
方向または渦巻き方向に旋回移動させて溶け込み面積を
増大させるように構成したものである。
【０００９】上記構成によれば、十分な溶け込み深さと
強度をもった栓溶接を、シンプルな装置構成で自動で行
うことができ、狭い通路における栓溶接作業であって
も、能率良く行うことができる。
強度をもった栓溶接を、シンプルな装置構成で自動で行
うことができ、狭い通路における栓溶接作業であって
も、能率良く行うことができる。
【００１０】さらに燃料容器用バスケットの製造方法
は、キャスク内で使用済み核燃料を収容するバスケット
の収納筒を取り付けるに際して、前記収納筒内に走行台
車を走行させて、収納筒とバスケットの桟部材との接合
位置ごとに走行停止させ、この走行台車に配設したタン
グステン電極を有するトーチヘッドを接合位置に所定間
隔をあけて配置し、この電極と前記桟部材および収納筒
に溶接電流を供給すると同時に接合部の周囲にシールド
ガスを供給し、溶加材を添加することなく収納筒の表面
から桟部材に至る溶け込みを形成するとともに、電極を
円周方向または渦巻き方向に旋回移動させて溶け込み面
積を増大させて収納筒と桟部材とを接合するものであ
る。
は、キャスク内で使用済み核燃料を収容するバスケット
の収納筒を取り付けるに際して、前記収納筒内に走行台
車を走行させて、収納筒とバスケットの桟部材との接合
位置ごとに走行停止させ、この走行台車に配設したタン
グステン電極を有するトーチヘッドを接合位置に所定間
隔をあけて配置し、この電極と前記桟部材および収納筒
に溶接電流を供給すると同時に接合部の周囲にシールド
ガスを供給し、溶加材を添加することなく収納筒の表面
から桟部材に至る溶け込みを形成するとともに、電極を
円周方向または渦巻き方向に旋回移動させて溶け込み面
積を増大させて収納筒と桟部材とを接合するものであ
る。
【００１１】上記構成によれば、従来では収納筒に多数
形成する下穴の形成作業が不要となるため、溶接狙い位
置の要求精度が緩くなるとともに、一辺が約１５０ｍｍ
角前後の狭い収納筒内からの自動溶接を、溶加材の供給
制御がなしで行えるので、溶接が容易で、しかも溶け込
み部は、溶けた自己の材料が膨張するだけとなるので、
膨らみ量が大きくなることもなく、燃料の挿入に支障を
来たすことがない。さらに電極を円周方向または渦巻き
方向に移動して溶接するので、溶け込みによる接合面積
も十分に確保できて溶接不良が生じることが無く、十分
な接合強度を確保できる。
形成する下穴の形成作業が不要となるため、溶接狙い位
置の要求精度が緩くなるとともに、一辺が約１５０ｍｍ
角前後の狭い収納筒内からの自動溶接を、溶加材の供給
制御がなしで行えるので、溶接が容易で、しかも溶け込
み部は、溶けた自己の材料が膨張するだけとなるので、
膨らみ量が大きくなることもなく、燃料の挿入に支障を
来たすことがない。さらに電極を円周方向または渦巻き
方向に移動して溶接するので、溶け込みによる接合面積
も十分に確保できて溶接不良が生じることが無く、十分
な接合強度を確保できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】ここで、本発明に係るキャスクの
バスケット収納筒の取付け方法とそれを実施するＴＩＧ
溶接装置の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明す
る。なお、従来例と同一部材には同一符号を付して説明
を省略する。
バスケット収納筒の取付け方法とそれを実施するＴＩＧ
溶接装置の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明す
る。なお、従来例と同一部材には同一符号を付して説明
を省略する。
【００１３】このＴＩＧ溶接装置は、図２，図３に示す
ように、金属母材である枠部材４上に配置された接合金
属板である収納筒５の下面板５ｂ上を走行自在な走行台
車１１に、溶接狙い位置において所定の半径で旋回移動
または中心から所定半径の範囲で渦巻き方向に旋回移動
可能なトーチ旋回機構１２を介してタングステン電極１
３ａを有するトーチヘッド１３が設けられている。
ように、金属母材である枠部材４上に配置された接合金
属板である収納筒５の下面板５ｂ上を走行自在な走行台
車１１に、溶接狙い位置において所定の半径で旋回移動
または中心から所定半径の範囲で渦巻き方向に旋回移動
可能なトーチ旋回機構１２を介してタングステン電極１
３ａを有するトーチヘッド１３が設けられている。
【００１４】前記走行台車１１は、四隅に走行車輪１４
ｆ，１４ｒのうち後部車輪１４ｒに減速機を介して走行
モータ１４ｍが連結連動された自走式走行装置１４が設
けられている。またこの走行台車１１には倣い走行用手
段１５が設けられており、この倣い走行手段１５は、走
行台車１１の左側部に配設されて左面板５ｃ上を転動可
能な前後一対の倣いローラ１５ａと、走行台車１１の右
側部に配設されて右面板５ｄ側に突出付勢された拘束用
ローラー１５ｂとで構成され、拘束用ローラー１５ｂが
右面板５ｄに当接される反力を利用して走行台車１１を
左方に付勢し倣いローラ１５ａを左面板５ｃに当接させ
る。さらにこの走行台車１１には、図示しないが走行距
離検出装置やマーキングセンサーなどの検出信号に基づ
いて下面板５ｂの接合位置８を検知する溶接位置検出手
段が設けられている。
ｆ，１４ｒのうち後部車輪１４ｒに減速機を介して走行
モータ１４ｍが連結連動された自走式走行装置１４が設
けられている。またこの走行台車１１には倣い走行用手
段１５が設けられており、この倣い走行手段１５は、走
行台車１１の左側部に配設されて左面板５ｃ上を転動可
能な前後一対の倣いローラ１５ａと、走行台車１１の右
側部に配設されて右面板５ｄ側に突出付勢された拘束用
ローラー１５ｂとで構成され、拘束用ローラー１５ｂが
右面板５ｄに当接される反力を利用して走行台車１１を
左方に付勢し倣いローラ１５ａを左面板５ｃに当接させ
る。さらにこの走行台車１１には、図示しないが走行距
離検出装置やマーキングセンサーなどの検出信号に基づ
いて下面板５ｂの接合位置８を検知する溶接位置検出手
段が設けられている。
【００１５】この前記トーチ旋回機構１２は、図４，図
５に示すように、タイミングギヤ２１ａ，２１ｂおよび
タイミングベルト２１ｃからなる同期回転機構２１によ
り同期回転される前後一対のクランク板２２Ａ，２２Ｂ
が垂直軸心周りに回転自在に配設され、これらクランク
板２２Ａ，２２Ｂに先端部にトーチヘッド１３を有する
駆動アーム２３が偏心軸２４Ａ，２４Ｂを介して偏心位
置に連結連動されている。これら偏心軸２４Ａ，２４Ｂ
の偏心量は、同一でたとえば４ｍｍ程度に設定されて等
角度位置に取り付けられ、旋回モータ２５により減速機
を介して後部のクランク板２２Ｂを所定速度で回転させ
ることにより、クランク作用で駆動アーム２３が平行旋
回移動されてトーチヘッド１３を偏心軸２４Ａ，２４Ｂ
と同じ直径の円弧を描くように旋回移動させることがで
きる。
５に示すように、タイミングギヤ２１ａ，２１ｂおよび
タイミングベルト２１ｃからなる同期回転機構２１によ
り同期回転される前後一対のクランク板２２Ａ，２２Ｂ
が垂直軸心周りに回転自在に配設され、これらクランク
板２２Ａ，２２Ｂに先端部にトーチヘッド１３を有する
駆動アーム２３が偏心軸２４Ａ，２４Ｂを介して偏心位
置に連結連動されている。これら偏心軸２４Ａ，２４Ｂ
の偏心量は、同一でたとえば４ｍｍ程度に設定されて等
角度位置に取り付けられ、旋回モータ２５により減速機
を介して後部のクランク板２２Ｂを所定速度で回転させ
ることにより、クランク作用で駆動アーム２３が平行旋
回移動されてトーチヘッド１３を偏心軸２４Ａ，２４Ｂ
と同じ直径の円弧を描くように旋回移動させることがで
きる。
【００１６】またトーチ旋回機構１２の変形例を図７，
図８に示す。このトーチ旋回機構３１は、幅方向のガイ
ドレール３２とＸ軸リニアモータ３３により幅方向に移
動されるＸ軸移動体３４と、Ｘ軸移動体３４上で走行方
向のガイドレール３５とＺ軸リニアモータ３６により走
行方向に移動されるＺ軸移動体３７と、このＺ軸移動体
３７から前方に突出されて先端部にトーチヘッド１３が
取付けられた駆動アーム２３とで構成される。したがっ
て、Ｘ軸リニアモータ３３とＺ軸リニアモータ３６とを
組み合わせて駆動することにより、トーチヘッド１３を
任意な半径で円弧方向に任意速度で旋回移動させること
ができ、また中心から外周または外周から中心に至る渦
巻き方向にトーチヘッド１３を任意速度で旋回移動させ
ることができる。
図８に示す。このトーチ旋回機構３１は、幅方向のガイ
ドレール３２とＸ軸リニアモータ３３により幅方向に移
動されるＸ軸移動体３４と、Ｘ軸移動体３４上で走行方
向のガイドレール３５とＺ軸リニアモータ３６により走
行方向に移動されるＺ軸移動体３７と、このＺ軸移動体
３７から前方に突出されて先端部にトーチヘッド１３が
取付けられた駆動アーム２３とで構成される。したがっ
て、Ｘ軸リニアモータ３３とＺ軸リニアモータ３６とを
組み合わせて駆動することにより、トーチヘッド１３を
任意な半径で円弧方向に任意速度で旋回移動させること
ができ、また中心から外周または外周から中心に至る渦
巻き方向にトーチヘッド１３を任意速度で旋回移動させ
ることができる。
【００１７】次にこのＴＩＧ溶接装置による溶接方法を
説明する。桟部材４を組み立てて遮蔽板および下穴を形
成していない収納筒５を仮止めする。そして収納筒５に
走行台車１１を挿入配置して倣い走行させ、溶接位置検
出手段により接合位置８で停止させる。そして、図１に
示すように、この走行台車１１の溶接トーチ１３を接近
させてタングステン電極１３ａを所定間隔をあけて配置
し、この電極１３ａと桟部材４および収納筒５に溶接電
流を供給すると同時に電極１３ａ周囲のガス供給筒１３
ｂからシールドガス、たとえばアルゴンガスと水素ガス
の混合ガスＧを供給してシールする。溶接電流の種類は
溶接材質により異なり、桟部材４と収納筒５がそれぞれ
ステンレスとステンレスの場合には、直流が使用され、
その極性は、電極にマイナス側が、桟部材４および収納
筒５にプラス側が接続される直流正極性である。
説明する。桟部材４を組み立てて遮蔽板および下穴を形
成していない収納筒５を仮止めする。そして収納筒５に
走行台車１１を挿入配置して倣い走行させ、溶接位置検
出手段により接合位置８で停止させる。そして、図１に
示すように、この走行台車１１の溶接トーチ１３を接近
させてタングステン電極１３ａを所定間隔をあけて配置
し、この電極１３ａと桟部材４および収納筒５に溶接電
流を供給すると同時に電極１３ａ周囲のガス供給筒１３
ｂからシールドガス、たとえばアルゴンガスと水素ガス
の混合ガスＧを供給してシールする。溶接電流の種類は
溶接材質により異なり、桟部材４と収納筒５がそれぞれ
ステンレスとステンレスの場合には、直流が使用され、
その極性は、電極にマイナス側が、桟部材４および収納
筒５にプラス側が接続される直流正極性である。
【００１８】またここでは、溶加材（溶接ワイヤ）を添
加することはなく、図１に示すように、アークにより収
納筒５の下面板５ｂの表面から桟部材４に至る溶け込み
ｍを形成する。さらにトーチ旋回機構１２により電極１
３ａを所定速度でたとえば直径８ｍｍの円周方向に旋回
移動させて溶け込みｍの直径Diaを増大させ、下面板５
ｂと桟部材４との接合強度を向上させる。したがって、
溶け込みｍにおける余盛り高さR.F（Rein Forcement）
は、溶けた自己の材料が膨張するだけとなるので過度に
大きくなることもなく、つねにほぼ一定にすることがで
き、燃料の挿入に支障を来たすことがない。また溶け込
みｍの深さDepthも十分なものが得られる。
加することはなく、図１に示すように、アークにより収
納筒５の下面板５ｂの表面から桟部材４に至る溶け込み
ｍを形成する。さらにトーチ旋回機構１２により電極１
３ａを所定速度でたとえば直径８ｍｍの円周方向に旋回
移動させて溶け込みｍの直径Diaを増大させ、下面板５
ｂと桟部材４との接合強度を向上させる。したがって、
溶け込みｍにおける余盛り高さR.F（Rein Forcement）
は、溶けた自己の材料が膨張するだけとなるので過度に
大きくなることもなく、つねにほぼ一定にすることがで
き、燃料の挿入に支障を来たすことがない。また溶け込
みｍの深さDepthも十分なものが得られる。
【００１９】この接合位置８での溶接が終了すると、次
の溶接位置まで走行台車を走行させて溶接を行う。さら
に各収納筒５の下面板５ｂの溶接作業が終了すると、バ
スケット３を９０度または１８０度回転させて、下方に
くる新たな面板を下向き溶接より接合する。なお、ここ
で横向きや上向き溶接を行わないのは溶け込んだ溶融金
属が下方に垂れるのを防止するためである。
の溶接位置まで走行台車を走行させて溶接を行う。さら
に各収納筒５の下面板５ｂの溶接作業が終了すると、バ
スケット３を９０度または１８０度回転させて、下方に
くる新たな面板を下向き溶接より接合する。なお、ここ
で横向きや上向き溶接を行わないのは溶け込んだ溶融金
属が下方に垂れるのを防止するためである。
【００２０】上記実施の形態では、収納筒５に下穴を形
成しないので、大幅なコストダウンをはかることができ
るとともに、溶接狙い位置の位置精度を緩くすることが
できる。また、溶加材を使用しないので、溶加材の供給
制御が不要となり、溶接装置を簡易化・小型化をはかる
ことができ、狭い収納筒５内での自動溶接が可能とな
る。また溶加材がないので、溶け込みｍの余盛り高さR.
Fが０〜最大１ｍｍと殆ど無く、燃料の挿入の障害とな
ることがなく、また仕上がりが均一で美しくなる。さら
に、自動溶接が可能となることで、溶接品質の向上と溶
け込み深さや幅の均一化を図ることができる。
成しないので、大幅なコストダウンをはかることができ
るとともに、溶接狙い位置の位置精度を緩くすることが
できる。また、溶加材を使用しないので、溶加材の供給
制御が不要となり、溶接装置を簡易化・小型化をはかる
ことができ、狭い収納筒５内での自動溶接が可能とな
る。また溶加材がないので、溶け込みｍの余盛り高さR.
Fが０〜最大１ｍｍと殆ど無く、燃料の挿入の障害とな
ることがなく、また仕上がりが均一で美しくなる。さら
に、自動溶接が可能となることで、溶接品質の向上と溶
け込み深さや幅の均一化を図ることができる。
【００２１】次に、試料１〜３により実験を行った結果
を示す。
を示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１において、試料Ｎｏ１〜３は、金属母
材（４）と接合金属板（５ｂ）で、金属母材（４）の厚
みは７．０ｍｍ、接合金属板（５ｂ）の厚みは４．５ｍ
ｍである。図６に示すように、試料Ｎｏ１では、トーチ
ヘッド１３を固定して同一の入熱量を負荷することで、
溶け込みｍの深さDepthが金属母材（４）の裏面に達し
て金属が垂れ落ち凝固したため、プラグの余盛り高さR.
Fがマイナスの値で凹んだ不良溶接状態となっている。
試料Ｎｏ２および試料Ｎｏ３を見ると、溶接時間と入熱
量は同じであるが、溶接速度と旋回半径が異なってお
り、旋回半径を拡大することで、溶け込み幅Ｗと接合界
面における母材４への溶け込み範囲Diaを拡大すること
ができ、反対に溶け込みｍの深さDepthを減少させるこ
とができることが明瞭となった。またこの時のプラグの
余盛り高さR.Fはほとんど変化することが無く、外観が
大きく変化することはないことがわかった。
材（４）と接合金属板（５ｂ）で、金属母材（４）の厚
みは７．０ｍｍ、接合金属板（５ｂ）の厚みは４．５ｍ
ｍである。図６に示すように、試料Ｎｏ１では、トーチ
ヘッド１３を固定して同一の入熱量を負荷することで、
溶け込みｍの深さDepthが金属母材（４）の裏面に達し
て金属が垂れ落ち凝固したため、プラグの余盛り高さR.
Fがマイナスの値で凹んだ不良溶接状態となっている。
試料Ｎｏ２および試料Ｎｏ３を見ると、溶接時間と入熱
量は同じであるが、溶接速度と旋回半径が異なってお
り、旋回半径を拡大することで、溶け込み幅Ｗと接合界
面における母材４への溶け込み範囲Diaを拡大すること
ができ、反対に溶け込みｍの深さDepthを減少させるこ
とができることが明瞭となった。またこの時のプラグの
余盛り高さR.Fはほとんど変化することが無く、外観が
大きく変化することはないことがわかった。
【００２４】したがって、入熱量および旋回半径の調整
により、所望の接合界面における溶け込み直径Diaと深
さDepthで母材（４）と接合金属板（５ｂ）とを溶接す
ることが可能となり、またプラグの余盛り高さR.Fの制
御も容易で、ほぼ均一な精度で溶接できる。
により、所望の接合界面における溶け込み直径Diaと深
さDepthで母材（４）と接合金属板（５ｂ）とを溶接す
ることが可能となり、またプラグの余盛り高さR.Fの制
御も容易で、ほぼ均一な精度で溶接できる。
【００２５】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の請求項１記
載の発明によれば、接合金属板の表面から金属母材に至
る溶け込みを形成するので、従来には接合金属板に形成
した下穴が不要となり、製造コストを削減することがで
きる。また溶加材を添加することがないので、その供給
制御も不要となり、しかも余盛り高さも溶け込みによる
金属の膨張による膨らみだけとなるので、従来のように
溶加材による肉盛り部の余盛り高さが大きくなり過ぎる
こともない。さらに電極を円周方向または渦巻き方向に
移動するので、溶け込みによる接合面積も十分に確保で
きて溶接不良が生じることが無く、十分な接合強度を確
保できる。
載の発明によれば、接合金属板の表面から金属母材に至
る溶け込みを形成するので、従来には接合金属板に形成
した下穴が不要となり、製造コストを削減することがで
きる。また溶加材を添加することがないので、その供給
制御も不要となり、しかも余盛り高さも溶け込みによる
金属の膨張による膨らみだけとなるので、従来のように
溶加材による肉盛り部の余盛り高さが大きくなり過ぎる
こともない。さらに電極を円周方向または渦巻き方向に
移動するので、溶け込みによる接合面積も十分に確保で
きて溶接不良が生じることが無く、十分な接合強度を確
保できる。
【００２６】また本発明のＴＩＧ溶接装置によれば、十
分な溶け込み深さと強度をもった栓溶接を、シンプルな
装置構成で自動で行うことができ、狭い通路における栓
溶接作業であっても、能率良く行うことができる。
分な溶け込み深さと強度をもった栓溶接を、シンプルな
装置構成で自動で行うことができ、狭い通路における栓
溶接作業であっても、能率良く行うことができる。
【００２７】さらに燃料容器用バスケットの製造方法に
よれば、従来では収納筒に多数形成する下穴の形成作業
が不要となるとともに、一辺が約１５０ｍｍ角前後の狭
い収納筒内からの自動溶接を、溶加材の供給制御がなし
で行えるので、溶接が容易で、しかも溶け込み部は、溶
けた自己の材料が膨張するだけとなるので、膨らみ量が
大きくなることもなく、燃料の挿入に支障を来たすこと
がない。さらに電極を円周方向または渦巻き方向に移動
して溶接するので、溶け込みによる接合面積も十分に確
保できて溶接不良が生じることが無く、十分な接合強度
を確保できる。
よれば、従来では収納筒に多数形成する下穴の形成作業
が不要となるとともに、一辺が約１５０ｍｍ角前後の狭
い収納筒内からの自動溶接を、溶加材の供給制御がなし
で行えるので、溶接が容易で、しかも溶け込み部は、溶
けた自己の材料が膨張するだけとなるので、膨らみ量が
大きくなることもなく、燃料の挿入に支障を来たすこと
がない。さらに電極を円周方向または渦巻き方向に移動
して溶接するので、溶け込みによる接合面積も十分に確
保できて溶接不良が生じることが無く、十分な接合強度
を確保できる。
【図１】本発明に係る栓溶接方法の実施の形態を示す説
明図である。
明図である。
【図２】同ＴＩＧ溶接装置を示す正面図である。
【図３】同ＴＩＧ溶接装置を示す平面図である。
【図４】同ＴＩＧ溶接装置のトーチ旋回機構を示す側面
図である。
図である。
【図５】同ＴＩＧ溶接装置のトーチ旋回機構を示す平面
図である。
図である。
【図６】同ＴＩＧ溶接装置による溶接状態を示す断面図
である。
である。
【図７】同ＴＩＧ溶接装置のトーチ旋回機構の変形例を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図８】同ＴＩＧ溶接装置のトーチ旋回機構の変形例を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図９】従来のキャスクバスケットを示す１／４断面図
である。
である。
【図１０】従来のキャスクバスケットの組立て状態を示
す部分斜視図である。
す部分斜視図である。
【図１１】従来の栓溶接方法を示す説明図である。
１ キャスク
２ 収容室
３ バスケット
４ 桟部材（金属母材）
５ 収納筒
５ｂ 下面板（接合金属板）
８ 接合位置
１１ 走行台車
１２，３１ トーチ旋回機構
１３ トーチヘッド
１３ａ 電極
１４ 自走式走行手段
１５ 走行用倣い手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ２１Ｃ 19/32 Ｇ２１Ｃ 19/32 Ｐ
(72)発明者 小野瀬 研二
大阪府大阪市住之江区南港北１丁目７番89
号 日立造船株式会社内
(72)発明者 三方 正樹
大阪府大阪市住之江区南港北１丁目７番89
号 日立造船株式会社内
Ｆターム(参考） 4E001 AA03 BB07 DD01 DF04 QA02
4E081 AA12 AA14 CA11 DA06 DA26
DA35 DA47 DA62 DA78 YS02
YX01 YX07 YX11
Claims (3)
- 【請求項１】金属母材上に接合金属板を配置し、 接合位置に所定間隔をあけて配置したタングステン電極
と金属母材および接合金属板に溶接電流を供給すると同
時に溶接位置の周囲にシールドガスを供給し、 溶加材を添加することなく接合金属板の表面から金属母
材に至る溶け込みを形成し、 さらに前記電極を円周方向または渦巻き方向に旋回移動
させて接合界面の溶け込み面積を増大させるとともに、
膨張により突出する余盛り高さを低減することを特徴と
する栓溶接方法。 - 【請求項２】金属母材上に配置された接合金板上を走行
自在な走行台車に、電極の狙い位置を所定の半径で旋回
移動または中心から所定半径まで渦巻き方向に旋回移動
可能なトーチ旋回機構を介してトーチヘッドを設け、 このトーチヘッドにより接合金属板の表面から金属母材
に至る溶け込みを形成すると同時に、トーチ旋回機構に
よりトーチヘッドを円周方向または渦巻き方向に旋回移
動させて接合界面の溶け込み面積を増大させるように構
成したことを特徴とするＴＩＧ溶接装置。 - 【請求項３】キャスク内で使用済み核燃料を収容するバ
スケットの収納筒を取り付けるに際して、 前記収納筒内に走行台車を走行させて、収納筒とバスケ
ットの桟部材との接合位置ごとに走行停止させ、 この走行台車に配設したトーチヘッドのタングステン電
極を接合位置に所定間隔をあけて配置し、 この電極と前記桟部材および収納筒に溶接電流を供給す
ると同時に接合位置の周囲にシールドガスを供給し、 溶加材を添加することなく収納筒の表面から桟部材に至
る溶け込みを形成するとともに、電極を円周方向または
渦巻き方向に旋回移動させて溶け込み面積を増大させて
収納筒と桟部材とを接合することを特徴とするキャスク
のバスケット収納筒の取付け方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23217998A JP3657123B2 (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | キャスクのバスケット収納筒の取付け方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23217998A JP3657123B2 (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | キャスクのバスケット収納筒の取付け方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000061638A true JP2000061638A (ja) | 2000-02-29 |
| JP3657123B2 JP3657123B2 (ja) | 2005-06-08 |
Family
ID=16935258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23217998A Expired - Fee Related JP3657123B2 (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | キャスクのバスケット収納筒の取付け方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3657123B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004508543A (ja) * | 2000-09-01 | 2004-03-18 | ソシエテ プール レ トランスポール ドゥ ランデュストリ ニュクレエール−トランスニュクレエール | 放射性物質貯蔵用ケージ |
| JP2010175292A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | リサイクル燃料集合体収納用バスケット及び収納容器、並びに製造方法 |
| JP2010179344A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Universal Shipbuilding Corp | 溶接用ウィーバ及びこの溶接用ウィーバを搭載した溶接装置 |
| JP2010217024A (ja) * | 2009-03-17 | 2010-09-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | バスケット及びキャスク |
| CN104858534A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-08-26 | 武汉力兴(火炬)电源有限公司 | 锂氩柱式电池自动氩弧焊机 |
| CN111203611A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-29 | 中国航发长江动力有限公司 | 一种多层薄壁金属材料的焊接方法及焊接件 |
-
1998
- 1998-08-19 JP JP23217998A patent/JP3657123B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2010179344A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Universal Shipbuilding Corp | 溶接用ウィーバ及びこの溶接用ウィーバを搭載した溶接装置 |
| JP2010217024A (ja) * | 2009-03-17 | 2010-09-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | バスケット及びキャスク |
| CN104858534A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-08-26 | 武汉力兴(火炬)电源有限公司 | 锂氩柱式电池自动氩弧焊机 |
| CN111203611A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-29 | 中国航发长江动力有限公司 | 一种多层薄壁金属材料的焊接方法及焊接件 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3657123B2 (ja) | 2005-06-08 |
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