JPH0618699A - 燃料棒の製造方法及びそれに用いる端栓 - Google Patents

燃料棒の製造方法及びそれに用いる端栓

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JPH0618699A
JPH0618699A JP4001006A JP100692A JPH0618699A JP H0618699 A JPH0618699 A JP H0618699A JP 4001006 A JP4001006 A JP 4001006A JP 100692 A JP100692 A JP 100692A JP H0618699 A JPH0618699 A JP H0618699A
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sealing hole
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接性をきわめて良好に保持することがで
き、しかも溶接部の超音波検査を円滑にかつ確実に行う
ことができる燃料棒の製造方法及びそれに用いる端栓を
提供することを目的とする。 【構成】 端栓本体3の中心部にシール孔8が形成さ
れ、該シール孔8の開口部9の回りにリング状のV字溝
10が形成されてなる上部端栓1を用い、上記リング状
のV字溝10とシール孔8の開口部9との間の部位をア
ークリード部11として溶接を行い、該アークリード部
11を溶融して上記シール孔8の開口部9を封止すると
共に、この際に、シール孔溶接部の位置を、上記上部端
栓1の端面5と外周面6との間に形成されたテーパー面
7より深くすることにより、上記テーパー面7と外周面
6との角部13が超音波検査領域に干渉することを防止
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多数のペレットが充填
された被覆管の両端をそれぞれ端栓で封止する燃料棒の
製造方法及びそれに用いる端栓に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の燃料棒を製造する場合に
は、長尺の被覆管内に多数のペレットを充填した状態
で、上記被覆管の下部に下部端栓を圧入し、被覆管内上
部にコイルばねを挿入し、かつ被覆管の上部に上部端栓
を圧入した後、上記被覆管の両端部と上下両端栓とをそ
れぞれ溶接により接合(端栓周溶接)し、さらに、上部
端栓の中心部に形成されたシール孔から被覆管内部にヘ
リウムガスを注入した状態で、上記シール孔の開口部を
溶接により封止するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ようにシール孔開口部を封止する場合には、このシール
部の封止溶接としてタングステン電極によるアーク溶接
を採用しているが、このアーク溶接においては、アーク
が発生したらそのアーク自体の局所的な方向性のコント
ロールが困難でアーク任せになっており、時としてはシ
ール孔の開いている中心部からずれて溶け込みが発生す
る場合があり、肩だれの原因となることがあった。そこ
で、本出願人は、この対策として、アークのリード部を
端栓の端面から突出して形成することにより、安定して
上記中心部を溶融する提案を行った(特開昭62−75
377号公報参照)。一方、上記シール部の溶接の検査
は、従来、X線を透過して行っているが、これを超音波
検査に切り換えるように望まれている。そして、この超
音波検査を行うに際しては、上記上部端栓の端面と外周
面との間に形成されたテーパー面と該外周面との角部
が、検査領域に干渉してしまい、安定して超音波を検査
領域に入れることが難しいという問題がある。また、上
記テーパー面をなくすことも考えられるが、この場合に
は製造が困難であるという問題がある。
【0004】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、溶接性をきわめて良好に
保持することができ、しかも溶接部の超音波検査を円滑
にかつ確実に行うことができる燃料棒の製造方法及びそ
れに用いる端栓を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1は、多数のペレットが充填された
被覆管の両端をそれぞれ上部端栓及び下部端栓で封入す
る燃料棒の製造方法において、上記上部端栓のシール孔
開口部の回りに形成されたリング状の溝と該シール孔開
口部との間の部位を溶接リード部として溶接を行い、該
溶接リード部を溶融して上記シール孔開口部を封止する
に際して、上記シール孔溶接部の位置を、上記上部端栓
の端面と外周面との間に形成されたテーパー面より深く
するものである。また、本発明の請求項2は、燃料棒を
製造するに際し被覆管の端部を封止する端栓であって、
端栓本体の中心部にシール孔が形成され、該シール孔開
口部の回りにリング状の溝が形成されたものである。
【0006】
【作用】本発明の燃料棒の製造方法及びそれに用いる端
栓にあっては、端栓本体の中心部にシール孔が形成さ
れ、該シール孔開口部の回りにリング状の溝が形成され
てなる上部端栓を用い、上記リング状の溝とシール孔開
口部との間の部位を溶接リード部として溶接を行い、該
溶接リード部を溶融して上記シール孔開口部を封止する
と共に、この際に、シール孔溶接部の位置を、上記上部
端栓の端面と外周面との間に形成されたテーパー面より
深くすることにより、上記テーパー面と外周面との角部
が超音波検査領域に干渉することを防止する。
【0007】
【実施例】以下、図1ないし図7に基づいて本発明の一
実施例を説明する。
【0008】図1と図2は本発明の一実施例の上部端栓
1と被覆管2とを示す図であり、上部端栓1は、端栓本
体3の一端が段差をもった縮径部4とされ、かつ他端面
5と外周面6との間にテーパー面7が形成されると共
に、中心部にシール孔8が形成される一方、このシール
孔8の開口部9の回りに、上記シール孔8と同心状にリ
ング状のV字溝10が形成されてなるものである。そし
て、上記被覆管2の端部内面には、上記端栓本体3の縮
径部4が圧入され、かつ溶接により接合されている。
【0009】次に、本発明の燃料棒の製造方法について
説明すると、上記被覆管2内に多数のペレットを充填し
た後、被覆管2の下部に下部端栓を圧入し、被覆管2内
上部にコイルばねを挿入し、かつ被覆管2の上部に上部
端栓1を圧入する。次いで、上記被覆管2の両端部と上
記上部端栓1及び下部端栓をそれぞれ溶接により接合す
る(端栓周溶接)。続いて、上記上部端栓1のシール孔
8から内部にヘリウムガスを加圧封入した状態で、上記
シール孔8の開口部9をアーク溶接により封止する。こ
の場合、上記シール孔8とV字溝10との間の凸部を溶
接アークのリード部11とし、このアークリード部11
に、所定の電圧をかけた状態の定電流溶接用のタングス
テン電極12を低速で近づける。そして、アークが発生
する距離に接近したときに、電極12に電流が流れ、ア
ークエネルギーで上部端栓1のアークリード部11が溶
融し始める。この電流が流れたところで電極12の接近
を停止させる。さらに、電極12と端栓溶融部との距離
が離れるにつれて、設定した電圧が発生し、この電圧を
フィードバックして電圧を維持できるように電極12の
位置を制御する。そして、必要なエネルギー(時間)分
のシール孔8部の溶接を完了したら、溶接電源を切り、
電極12を後退させる。このように、上記シール孔8と
V字溝10との間の凸部を溶接アークのリード部11と
して、この凸部にアークを誘導するから、円滑にシール
孔8の開口部9の封止溶接が行え、肩だれ等の不具合が
発生することがない。また、シール孔溶接部15の位置
が、上部端栓1の端面5と外周面6との間に形成された
テーパー面7より深くなるから、外周面6とテーパー面
7との間の角部13が、超音波検査時の検査領域に干渉
することがなく、超音波検査装置14からの超音波が確
実に溶接部15に届くことにより、溶接部15の検査が
円滑に行われ、検査対象部の未溶接、溶け込み不足、及
びポアー等の欠陥探傷を容易に行うことができる。これ
を確認したのが図4ないし図7に示す超音波探傷検査チ
ャートであり、図4は正常に溶接が行われた状態を示す
もの(図中Aが正常溶接部を示す)、図5は未溶接の状
態を示すもの(図中Bが未溶接部を示す)、図6は溶接
部C中にポロシティ欠陥Dが生じている状態を示すも
の、図7は溶け込み不足により溶接部Eと未溶接部Fが
生じている状態を示すものである。図4ないし図7から
もわかるように、上記角部13の影響を受けずに溶接部
の状態が明確に把握できる。
【0010】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
は、中心部にシール孔が形成され、該シール孔開口部の
回りにリング状の溝が形成されてなる上部端栓を用い、
上記リング状の溝とシール孔開口部との間の部位を溶接
リード部として溶接を行い、該溶接リード部を溶融して
上記シール孔開口部を封止すると共に、この際に、シー
ル孔溶接部の位置を、上記上部端栓の端面と外周面との
間に形成されたテーパー面より深くすることにより、上
記テーパー面と外周面との角部が超音波検査領域に干渉
することを防止することができ、かつ溶接性をきわめて
良好に保持することができ、しかも溶接部の超音波検査
を円滑にかつ確実に行うことができる。また、本発明の
請求項2は、燃料棒を製造するに際し被覆管の端部を封
止する端栓であって、端栓本体の中心部にシール孔が形
成され、該シール孔開口部の回りにリング状の溝が形成
されたものであるから、上記シール孔とリング状の溝と
の間の部位を溶接リード部とすることにより、溶接を正
確に行うことができ、溶接の健全性を容易に確保するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】上部端栓を被覆管の端部に接合した一例を示す
正面図である。
【図2】図1の側面図である。
【図3】上部端栓のシール孔溶接部の超音波探傷検査の
一例を示す説明図である。
【図4】正常に溶接が行われた状態を示す上部端栓のシ
ール孔溶接部の超音波探傷検査チャート図である。
【図5】未溶接の状態を示す上部端栓のシール孔部の超
音波探傷検査チャート図である。
【図6】溶接部にポロシティ欠陥が存在する場合の上部
端栓のシール孔部の超音波探傷検査チャート図である。
【図7】溶接部に溶け込み不足が存在する場合の上部端
栓のシール孔部の超音波探傷検査チャート図である。
【符号の説明】
1 上部端栓 2 被覆管 3 端栓本体 5 端面 6 外周面 7 テーパー面 8 シール孔 9 開口部 10 V字溝 11 アークリード部 15 シール孔溶接部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数のペレットが充填された被覆管の両
    端をそれぞれ上部端栓及び下部端栓で封入する燃料棒の
    製造方法において、上記上部端栓のシール孔開口部の回
    りに形成されたリング状の溝と該シール孔開口部との間
    の部位を溶接リード部として溶接を行い、該溶接リード
    部を溶融して上記シール孔開口部を封止するに際して、
    上記シール孔溶接部の位置を、上記上部端栓の端面と外
    周面との間に形成されたテーパー面より深くすることを
    特徴とする燃料棒の製造方法。
  2. 【請求項2】 燃料棒を製造するに際し被覆管の端部を
    封止する端栓であって、端栓本体の中心部にシール孔が
    形成され、該シール孔開口部の回りにリング状の溝が形
    成されたことを特徴とする燃料棒用端栓。
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