JP2002346779A - レーザ溶接装置 - Google Patents

レーザ溶接装置

Info

Publication number
JP2002346779A
JP2002346779A JP2001153291A JP2001153291A JP2002346779A JP 2002346779 A JP2002346779 A JP 2002346779A JP 2001153291 A JP2001153291 A JP 2001153291A JP 2001153291 A JP2001153291 A JP 2001153291A JP 2002346779 A JP2002346779 A JP 2002346779A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
inert gas
laser
chamber
workpiece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001153291A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3718140B2 (ja
Inventor
Toshiyuki Kimura
利行 木村
Takuya Nakamura
拓也 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nuclear Fuel Industries Ltd
Original Assignee
Nuclear Fuel Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nuclear Fuel Industries Ltd filed Critical Nuclear Fuel Industries Ltd
Priority to JP2001153291A priority Critical patent/JP3718140B2/ja
Publication of JP2002346779A publication Critical patent/JP2002346779A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3718140B2 publication Critical patent/JP3718140B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】燃料棒,制御棒案内シンブル管の下部端栓など
のレーザ溶接において、真空引きの必要をなくし、溶接
時間の短縮,不活性ガス使用量の低減をはかる。 【解決手段】溶接チャンバー4内に被加工物を入れレー
ザを用いて溶接する装置において、前記溶接チャンバー
4を該チャンバー4内に更に被加工物が入る大きさの溶
接トップチャンバー1を設けて二重構造となし、夫々に
不活性ガス流入口14a,14b及び13を設けると共
に溶接トップチャンバー1に、複数の不活性ガス流入孔
11を有するレーザガイド筒5を先端を被加工物に向け
て取り付け、被加工物を囲む雰囲気を不活性ガス雰囲気
に保持せしめて溶接し得るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザ溶接装置、特
に原子炉燃料集合体の燃料棒,制御棒案内シンブル管等
の端栓溶接に使用するレーザ溶接装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】原子炉用燃料集合体の制御棒案内シンブ
ル管等においては、図6(イ)(ロ)に示すようにシン
ブル管6上端にはリングナット(図示せず)を締め付け
るカラー19が溶接され、一方、シンブル管6下部には
雌ねじを有する下部端栓8が溶接され夫々、上部ノズ
ル,下部ノズルに接続されるが、これらのカラー溶接,
端栓溶接は従来、一般にTig溶接で各種専用チャンバ
ーにシンブル管および端栓類を入れ、真空引き,不活性
ガス置換を行った後、溶接を実施していた。そのため、
トータルな溶接が長く、使用する不活性ガス量も少なく
なかった。また一部、Tig溶接に代えてレーザ溶接を
適用した例もあるが、酸化,着色を防止するためにやは
り真空引きを必要としていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の如き実
状に対処し、特にTig溶接をレーザ溶接に代え、更に
新規な不活性ガス置換雰囲気で溶接を行うことを見出す
ことにより、燃料棒及び制御棒案内シンブル管の端栓溶
接などにおいて真空引きを必要とすることなく、レーザ
溶接を可能とし、しかも溶接部の酸化,着色を防止し、
溶接時間の短縮をはかることを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】しかして、上記目的に適
合するため本発明レーザ溶接装置は、溶接チャンバー内
に被加工物を入れレーザを用いて溶接する装置におい
て、前記溶接チャンバーを該チャンバー内に更に被加工
物が入る大きさの溶接トップチャンバーを設けて二重構
造となし、溶接トップチャンバーに、複数の不活性ガス
流入孔を有するレーザガイド筒を先端を被加工物に向け
て取り付け、被加工物を囲む雰囲気を不活性ガス雰囲気
に保持せしめて溶接し得るようにした。
【0005】請求項2〜4に係る発明は、上記発明にお
ける具体的な態様であり、請求項2の発明は、溶接チャ
ンバー及び溶接トップチャンバーに夫々、独立して不活
性ガスを流量調整可能に送付できる不活性ガス流入孔を
設け各チャンバーへの流量を調整して不活性ガスを有効
に利用する構成であり、請求項3の発明は溶接チャンバ
ー内のレーザガイド筒の構成であり、上端にレーザ透光
用ガラスを有し、その下部側面に不活性ガス流入口を有
して構成されていると共に、ガス流入口に連なるレーザ
ガイド筒内面にガス貯め、さらに該ガス貯めに筒内にガ
スを流入する流入孔が設けられている構成からなること
を特徴とする。
【0006】また請求項4の発明は被加工物を保持する
治具の具体的な態様で、レーザ溶接装置の不活性ガス雰
囲気に保持される溶接トップチャンバー内に制御棒案内
シンブル管下部端栓保持治具、あるいはシンブル管カラ
ー内面に挿入されるカラー中棒を設置すると共に、チャ
ンバー内の不活性ガスがシンブル管内面に流入して酸化
を防止するようにしたことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、更に添付図面にもとづき本
発明装置の具体的な実施態様を説明する。
【0008】図1は制御棒案内シンブル管の下部端栓を
溶接する本発明装置の1例であり、中央に溶接チャンバ
ー4が設置され、一方側より該チャンバー4にシンブル
管6が挿入されると共に、これに対向して他方側に下部
端栓8を保持する保持治具9がチャンバー4内に設けら
れた溶接トップチャンバー1内に配設されていて、該チ
ャンバー1内でシンブル管6内部に下部端栓8先端を挿
入して保持し得るようになっている。そして、溶接チャ
ンバー4には上部にレーザ発振器3が設置され、その上
部に監視用同軸カメラ2が保持されて、同カメラの監視
下でレーザガイド筒5を介してレーザ光線が透光され、
レーザ溶接が実施されるようになっている。
【0009】図2は上記装置における溶接チャンバー4
部の拡大図であり、本発明においては図示のように溶接
チャンバー4内に更に溶接しようとする被加工物が入る
大きさの上記溶接トップチャンバー1が設けられてい
て、溶接チャンバー構造が従来の溶接チャンバー4と、
内部の溶接トップチャンバー1との二重構造となってお
り、前述のレーザガイド筒5が内部の溶接トップチャン
バー1にその先端を被加工物に向けて一体に取り付けら
れている。
【0010】そして、上記の構造において溶接チャンバ
ー4及び溶接トップチャンバー1には夫々独立して不活
性ガスを送付するガス流口孔14a,14b及び13が
設けられ、夫々流量が調整可能となっていて、少ないガ
ス量で効率よく溶接に最適な雰囲気を作ることができる
ようになっている。即ち、溶接チャンバー4内には雰囲
気のキープのために常に小さな流量で不活性ガスを流し
ておき、溶接トップチャンバー1には溶接時に充分な流
量を供給することにより不活性ガスの有効利用を図るこ
とができる。
【0011】一方、上記レーザガイド筒5は、その上端
面にレーザ透光のため、ガラス16が上下のリング状パ
ッキン17に挟まれて取り付けられていると共に、その
下部側面に不活性ガス流入口12が設けられており、こ
の不活性ガス流入口12より不活性ガスが流入される。
このレーザガイド筒5は内面周囲にはガス貯め10が形
成され、前記不活性ガス流入口12より流入される不活
性ガスを一旦貯留すると共に、このガス貯め10には前
記ガスを筒内に均等に流入させるべく、筒内周方向にわ
たって16箇所の均等に付けられたガス流入孔11が設
けられている。図中、15は溶接チャンバー4内の不活
性ガス排出口である。
【0012】次に上述の如きレーザ溶接装置を用いて制
御棒案内シンブル管の下部端栓8を溶接するにあたって
は、該端栓8を端栓保持治具9に保持させ、端栓8先端
をシンブル管内面に挿入し、レーザ発振器を作動させて
溶接するが、このときシンブル管内面も酸化の可能性が
あるので、端栓保持治具9に図3に示すようにガス流入
孔18を周方向に6箇所設け、凹所Cに保持される下部
端栓の雌ネジ穴を介して図中、矢印のようにシンブル管
内面にも不活性ガスが流入するように構成している。
【0013】図4及び図5は前記制御棒案内シンブル管
に下部端栓に代え、シンブル管上端のカラーの溶接に利
用する本発明レーザ溶接装置であり、溶接チャンバー4
内に溶接トップチャンバー1を設け、夫々に独立して不
活性ガスを送付する構造、ならびにレーザガイド筒5に
不活性ガス貯め10を設け、不活性ガスがガス流入口1
2より流入してガス貯め10に入り、次に周方向に複数
箇所、通常、16箇所の均等に設けられたガス流入孔1
1からレーザガイド筒5内に入り込み、降下して被加工
物溶接部周囲に均質な雰囲気を作る構造などの要部構造
はさきの図1,図2に示す制御棒案内シンブル管の下部
端栓溶接に用いたレーザ溶接装置と同様であるが、溶接
トップチャンバー1内における被加工物溶接部の構造に
おいてカラー溶接に独得な構造が採用されている。
【0014】即ち、同溶接部構造においては、図6に示
すようにシンブル管6の端部Eをあらかじめ、別途拡管
装置7でカラー端部へ向けて外側へ拡管して傾斜させて
いるため、図4に示すようにレーザ光をシンブル管6の
端面とカラー端面に35°〜60°の角度で照射するよ
うにしている。そして、同溶接部の構造としてカラー1
9内に挿入するカラー中棒20が設けられ、カラー溶接
時はカラー内面に該カラー中棒20を挿入し、カラー1
9ならびにシンブル管内面にも不活性ガスがカラー中棒
20外面とシンブル管内面の隙間を通じて流れるように
なっている。
【0015】なお、溶接チャンバー4,溶接チャンバー
1の二重構造は上記シンブル管と下部端栓およびカラー
の溶接以外に燃料棒の端栓溶接などにも使用可能であ
り、何れも特に真空引きをすることなく、不活性ガス雰
囲気で溶接を行い、溶接部の酸化,着色を防止すること
ができる。
【0016】
【発明の効果】本発明は以上のように、溶接チャンバー
内に被加工物を入れレーザを用いて溶接する装置におい
て、前記溶接チャンバーを該チャンバー内に更に被加工
物が入る大きさの溶接トップチャンバーを設けて二重構
造となし、溶接トップチャンバーに、複数の不活性ガス
流入孔を有するレーザガイド筒を先端を被加工物に向け
て取り付け、被加工物を囲む雰囲気を不活性ガス雰囲気
に保持せしめて溶接し得るようにしたものであり、溶接
チャンバーを二重構造として内部の溶接トップチャンバ
ー内において不活性ガス雰囲気下で被加工物を溶接する
ため、特に真空引きを必要とすることなく、更に下部端
栓保持治具やカラー中棒などにより溶接部外面ならびに
内面の酸化,着色を防止して溶接することができ、従っ
て、従来、とかく障碍となっていた真空引きを廃止して
溶接時間の大巾な短縮を可能とすると共に、各チャンバ
ーへの独立した不活性ガスの効率的な流入により使用す
る不活性ガス量の低減も可能とし、燃料棒,制御棒案内
シンブル管の端栓溶接などに極めて顕著な効果を有して
いる。なお、本発明レーザ溶接装置は同様な溶接を実施
する他の溶接にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】シンブル管下部端栓を溶接する本発明溶接装置
例である。
【図2】上記溶接装置例の要部に係る溶接チャンバー内
の構造図で、一部を断面で示す。
【図3】上記装置における下端端栓保持治具であり、
(イ)は断面図。(ロ)はその平面図である。
【図4】シンブル管上部のカラーを溶接する本発明装置
例である。
【図5】図4の装置の溶接チャンバー内の構造図で、一
部を断面で示す。
【図6】シンブル管上下の溶接部を示し、(イ)はカラ
ー溶接部斜視図、(ロ)は下部端栓溶接部断面図であ
る。
【符号の説明】
1 溶接トップチャンバー 2 同軸カメラ 3 レーザ発振器 4 溶接チャンバー 5 レーザガイド筒 6 シンブル管 8 シンブル管下部端栓 9 下部端栓保持治具 10 ガス貯め 11 レーザガイド筒不活性ガス流入孔 12 ガス流入口 13 溶接トップチャンバー下方側のガス流入口 14a,14b 溶接チャンバーガス流入口 18 下部端栓保持治具ガス流入孔 19 カラー 20 カラー中棒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 拓也 大阪府貝塚市橋本684 府営住宅33 Fターム(参考) 4E068 CJ01 DA00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】溶接チャンバー内に被加工物を入れレーザ
    を用いて溶接する装置において、前記溶接チャンバーを
    該チャンバー内に更に被加工物が入る大きさの溶接トッ
    プチャンバーを設けて二重構造となし、溶接トップチャ
    ンバーに、複数の不活性ガス流入孔を有するレーザガイ
    ド筒を先端を被加工物に向けて取り付け、被加工物を囲
    む雰囲気を不活性ガス雰囲気に保持せしめて溶接し得る
    ようにしたことを特徴とするレーザ溶接装置。
  2. 【請求項2】溶接チャンバー及び溶接トップチャンバー
    が夫々、独立して不活性ガスを流量調整可能に送付でき
    る不活性ガス流入口を有している請求項1記載のレーザ
    溶接装置。
  3. 【請求項3】レーザガイド筒が上端にレーザ透光用ガラ
    スを有し、その下部側面に不活性ガス流入口を有して構
    成され、上記ガス流入口に連なるレーザガイド筒内面側
    周囲にガス貯め、さらに該ガス貯めに筒内に不活性ガス
    を流入する流入孔が設けられている請求項1または2記
    載のレーザ溶接装置。
  4. 【請求項4】レーザ溶接装置の不活性ガス雰囲気に保持
    される溶接トップチャンバー内に制御棒案内シンブル管
    下部端栓保持治具、あるいはシンブル管カラー内面に挿
    入されるカラー中棒が設置され、不活性ガスがシンブル
    管内面に流入して管内の酸化を防止する請求項1,2ま
    たは3記載のレーザ溶接装置。
JP2001153291A 2001-05-23 2001-05-23 レーザ溶接装置 Expired - Lifetime JP3718140B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001153291A JP3718140B2 (ja) 2001-05-23 2001-05-23 レーザ溶接装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001153291A JP3718140B2 (ja) 2001-05-23 2001-05-23 レーザ溶接装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002346779A true JP2002346779A (ja) 2002-12-04
JP3718140B2 JP3718140B2 (ja) 2005-11-16

Family

ID=18997828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001153291A Expired - Lifetime JP3718140B2 (ja) 2001-05-23 2001-05-23 レーザ溶接装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3718140B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101209520B (zh) * 2006-12-29 2012-11-14 上海第一机床厂有限公司 一种导向筒的加工工艺
CN103915121A (zh) * 2013-01-08 2014-07-09 韩电原子力燃料株式会社 核燃料组件的导向管与管塞的等离子体焊接装置
CN105436731A (zh) * 2016-01-12 2016-03-30 广州亨龙智能装备股份有限公司 注油口盖焊机

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101209520B (zh) * 2006-12-29 2012-11-14 上海第一机床厂有限公司 一种导向筒的加工工艺
CN103915121A (zh) * 2013-01-08 2014-07-09 韩电原子力燃料株式会社 核燃料组件的导向管与管塞的等离子体焊接装置
US9646728B2 (en) 2013-01-08 2017-05-09 Kepco Nuclear Fuel Co., Ltd. Plasma welding apparatus for guide thimble and guide thimble end plug of nuclear fuel assembly
CN105436731A (zh) * 2016-01-12 2016-03-30 广州亨龙智能装备股份有限公司 注油口盖焊机

Also Published As

Publication number Publication date
JP3718140B2 (ja) 2005-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0718552B1 (fr) Brûleur du type à mélange externe
DK0616754T3 (da) Plasmabrænder
CN2905302Y (zh) 一种激光焊接保护喷嘴
JPH1026037A (ja) センサ取付ボス
ID21335A (id) Metode dan alat untuk mendinginkan gas buang dalam saluran-pintas-tanur
US3950629A (en) Electrical arc-welding torches
CN102151963A (zh) 一种用于气体熔池耦合活性tig焊的焊枪
JP2002346779A (ja) レーザ溶接装置
JPH04225710A (ja) 流体冷却式トーチ
JP2000202326A (ja) 気中キャビテ―ションジェットノズル
KR20040056528A (ko) 가스냉각수단을 구비한 용접장치
JPH05186238A (ja) 光ファイバの線引装置
JPS5833179U (ja) 管内面溶接機の水冷式溶接ト−チ
CN213300080U (zh) 一种提高火焰强度的焊枪嘴及焊枪
US6210487B1 (en) Disposable seal system with integral buffer
US1424163A (en) Blowpipe
JPS5666388A (en) Thin type plasma torch
JP2549952Y2 (ja) 非消耗電極式アーク溶接用の溶接トーチ
CN213969445U (zh) 一种氩弧焊焊枪用电极夹气筛集成装置及氩弧焊焊枪
JPS5932461Y2 (ja) Tig溶接用ト−チ
JP3507062B1 (ja) 溶接装置
CN215145573U (zh) 气体保护嘴及带有其的气体保护焊焊枪
JPH0216105Y2 (ja)
JP2000024780A (ja) 狭隘部用tig溶接トーチおよび該トーチを用いての溶接方法
ATE356888T1 (de) Düsenvorrichtung zum eintragen von gasförmigen medien unter einer schicht von flüssigem metall

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050824

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050830

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050901

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3718140

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080909

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110909

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140909

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term