JPH06249994A - 燃料要素端栓溶接法 - Google Patents
燃料要素端栓溶接法Info
- Publication number
- JPH06249994A JPH06249994A JP5078502A JP7850293A JPH06249994A JP H06249994 A JPH06249994 A JP H06249994A JP 5078502 A JP5078502 A JP 5078502A JP 7850293 A JP7850293 A JP 7850293A JP H06249994 A JPH06249994 A JP H06249994A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- end plug
- cladding tube
- welding method
- fuel
- fuel element
- 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.)
- Withdrawn
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-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料要素の上・下部端栓の燃料被覆管への抵
抗溶接を、従来の信頼性を失うことなく、生産性の向
上、コストダウンを達成できる溶接方法を提供するこ
と。 【構成】 燃料被覆管の内径より大きい外径の接合部を
有する端栓を、上記被覆管の端部を加熱して広げた箇所
へ挿入して冷却し、両者を圧着状態として、軸方向の押
しつけ力を加えることなく、抵抗溶接法を用いて通電加
熱して溶接し、仕上げ加工の必要のない溶接方法であ
る。
抗溶接を、従来の信頼性を失うことなく、生産性の向
上、コストダウンを達成できる溶接方法を提供するこ
と。 【構成】 燃料被覆管の内径より大きい外径の接合部を
有する端栓を、上記被覆管の端部を加熱して広げた箇所
へ挿入して冷却し、両者を圧着状態として、軸方向の押
しつけ力を加えることなく、抵抗溶接法を用いて通電加
熱して溶接し、仕上げ加工の必要のない溶接方法であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子燃料用燃料要素の
上・下部端栓（以下端栓と略す）と燃料被覆管との溶接
方法の改良に関するものである。
上・下部端栓（以下端栓と略す）と燃料被覆管との溶接
方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４に示す燃料要素１０の被覆管３と端
栓１および２の溶接は、ＴＩＧ溶接によるか、または、
電気抵抗による加熱を利用した抵抗溶接法によってい
た。しかし、いずれも溶接条件の設定が厳しい上に、複
雑な装置を必要とし、それによって生産性を向上させる
ことは困難であった。また、抵抗溶接法では、溶接する
両者を圧接した状態で通電加熱する必要があるが、従来
の抵抗溶接法では、この圧接を端栓１または２と被覆管
３に軸方向に押し合う大きな荷重を加えて行っているた
め、溶接部が膨らむなどの変形を起こし易く溶接後に接
合部の仕上げのため、機械加工が必要であった。図３は
上述の説明図で、端栓１または２と被覆管３との溶接面
２１は膨らみ２２を生じていることを示しており、この
膨らみ２２は溶接後機械加工で削り落していた。なお、
図４の燃料要素の説明図で、１は上部端栓、２は下部端
栓、３は被覆管、４は燃料ペレット、５は上部プレナ
ム、６は上部プレナムスプリング、７は下部プレナム、
８は下部プレナムスプリングを示している。
栓１および２の溶接は、ＴＩＧ溶接によるか、または、
電気抵抗による加熱を利用した抵抗溶接法によってい
た。しかし、いずれも溶接条件の設定が厳しい上に、複
雑な装置を必要とし、それによって生産性を向上させる
ことは困難であった。また、抵抗溶接法では、溶接する
両者を圧接した状態で通電加熱する必要があるが、従来
の抵抗溶接法では、この圧接を端栓１または２と被覆管
３に軸方向に押し合う大きな荷重を加えて行っているた
め、溶接部が膨らむなどの変形を起こし易く溶接後に接
合部の仕上げのため、機械加工が必要であった。図３は
上述の説明図で、端栓１または２と被覆管３との溶接面
２１は膨らみ２２を生じていることを示しており、この
膨らみ２２は溶接後機械加工で削り落していた。なお、
図４の燃料要素の説明図で、１は上部端栓、２は下部端
栓、３は被覆管、４は燃料ペレット、５は上部プレナ
ム、６は上部プレナムスプリング、７は下部プレナム、
８は下部プレナムスプリングを示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
ＴＩＧ溶接法、抵抗溶接法のいずれにせよ、溶接条件の
設定が厳しい上に、複雑な装置や仕上げ加工を必要と
し、生産性の向上を阻害していたので、溶接後の信頼性
を失うことなく、生産性の向上およびコストダウンにな
る、上・下部端栓と燃料被覆管との溶接方法を提供する
ことが本発明の目的である。
ＴＩＧ溶接法、抵抗溶接法のいずれにせよ、溶接条件の
設定が厳しい上に、複雑な装置や仕上げ加工を必要と
し、生産性の向上を阻害していたので、溶接後の信頼性
を失うことなく、生産性の向上およびコストダウンにな
る、上・下部端栓と燃料被覆管との溶接方法を提供する
ことが本発明の目的である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明はなされたもので、燃料被覆管の端部を加熱
して熱膨張によって径を広げ、この径の広がった端部
に、被覆管の内径より大きな外径の接合部を有する端栓
を挿入し、次いで降温して両者を圧接状態とした後、通
電加熱する抵抗溶接法により溶接することによって、本
発明の課題の解決を実現した。
めに本発明はなされたもので、燃料被覆管の端部を加熱
して熱膨張によって径を広げ、この径の広がった端部
に、被覆管の内径より大きな外径の接合部を有する端栓
を挿入し、次いで降温して両者を圧接状態とした後、通
電加熱する抵抗溶接法により溶接することによって、本
発明の課題の解決を実現した。
【０００５】
【作用】端栓を被覆管に挿入後、降温することによって
端栓と被覆管の接合応力が発生し、軸方向に大きな押し
つけ力を加える必要なく、また、接合部分の仕上げ加工
の必要もなくなる。
端栓と被覆管の接合応力が発生し、軸方向に大きな押し
つけ力を加える必要なく、また、接合部分の仕上げ加工
の必要もなくなる。
【０００６】
【実施例】燃料被覆管の内径（ｄｉ）が常温で９．５０
ｍｍのものと端栓接合部の外径が常温で９．５２ｍｍの
ものとを組み合わせた。すなわち外径が被覆管の内径よ
り大きく、かつ加熱後の被覆管の内径より小さい径を有
する端栓を、上述の加熱により内径を大きくした被覆管
の端部に挿入して常温で空冷した後、抵抗溶接法によっ
て溶接した。図１は溶接される被覆管３とそのサイズ関
係が上述のとおりである端栓１とを示し、かつ加熱され
る被覆管３の端部は破線で囲んでいる。図２は加熱によ
って被覆管の内径（ｄｉ）が大きくなり、そこへ端栓が
挿入される直前の状態と挿入後冷却して、抵抗溶接した
後の両者の接合状態を示している。常温で９．５０ｍｍ
の内径（ｄｉ）の被覆管を６００℃に加熱すると ｄｉ＝９．５０×｛１＋α（６００−２５）｝＝９．５
４（ｍｍ） 上式でαは６００℃におけるジルカロイの熱膨張率で７
×１０−６（１／℃）である。従って、端栓接合部は被
覆管に押し込み力を加えずに挿入できる。次いで空冷に
より常温まで冷やすと端栓と被覆管の両者は圧着状態と
なる。この後通電加熱して両者を溶接した。
ｍｍのものと端栓接合部の外径が常温で９．５２ｍｍの
ものとを組み合わせた。すなわち外径が被覆管の内径よ
り大きく、かつ加熱後の被覆管の内径より小さい径を有
する端栓を、上述の加熱により内径を大きくした被覆管
の端部に挿入して常温で空冷した後、抵抗溶接法によっ
て溶接した。図１は溶接される被覆管３とそのサイズ関
係が上述のとおりである端栓１とを示し、かつ加熱され
る被覆管３の端部は破線で囲んでいる。図２は加熱によ
って被覆管の内径（ｄｉ）が大きくなり、そこへ端栓が
挿入される直前の状態と挿入後冷却して、抵抗溶接した
後の両者の接合状態を示している。常温で９．５０ｍｍ
の内径（ｄｉ）の被覆管を６００℃に加熱すると ｄｉ＝９．５０×｛１＋α（６００−２５）｝＝９．５
４（ｍｍ） 上式でαは６００℃におけるジルカロイの熱膨張率で７
×１０−６（１／℃）である。従って、端栓接合部は被
覆管に押し込み力を加えずに挿入できる。次いで空冷に
より常温まで冷やすと端栓と被覆管の両者は圧着状態と
なる。この後通電加熱して両者を溶接した。
【０００７】
【発明の効果】本発明の効果は、 （１）端栓と被覆管とが圧着状態となるので、軸方向の
押しつけ力が必要なくなり、複雑な設備が不要となる。 （２）接合後、接合部の仕上げの機械加工が必要なく、
加工工程を簡略化できるので、コストダウンになる。 （３）接合条件の確立によって、従来の端栓溶接に比較
して、全体的に大幅な工程簡略化が可能になるので、生
産性が向上する。 等の効果を有している。
押しつけ力が必要なくなり、複雑な設備が不要となる。 （２）接合後、接合部の仕上げの機械加工が必要なく、
加工工程を簡略化できるので、コストダウンになる。 （３）接合条件の確立によって、従来の端栓溶接に比較
して、全体的に大幅な工程簡略化が可能になるので、生
産性が向上する。 等の効果を有している。
【図１】本発明に使用される端栓と被覆管とのサイズ関
係説明図である。
係説明図である。
【図２】本発明の、燃料要素端栓と燃料被覆管との溶接
方法の説明図である。
方法の説明図である。
【図３】従来の、燃料要素端栓と燃料被覆管との抵抗溶
接後における溶接部の変形を示す説明図である。
接後における溶接部の変形を示す説明図である。
【図４】燃料要素の説明図である。
１ 上部端栓 ２ 下部端栓 ３ 被覆管 ４ 燃料ペレット １０ 燃料要素 ２１ 溶接面 ２２ 膨らみ
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料被覆管の端部を加熱して径を広げ、
この広がった端部に前記燃料被覆管の内径より大きな外
径の接合部を有する端栓を挿入し、次いで降温して両者
を圧接状態とした後、通電加熱する抵抗溶接法により溶
接することを特徴とする燃料要素端栓溶接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5078502A JPH06249994A (ja) | 1993-02-27 | 1993-02-27 | 燃料要素端栓溶接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5078502A JPH06249994A (ja) | 1993-02-27 | 1993-02-27 | 燃料要素端栓溶接法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06249994A true JPH06249994A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=13663739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5078502A Withdrawn JPH06249994A (ja) | 1993-02-27 | 1993-02-27 | 燃料要素端栓溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06249994A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012127830A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 燃料集合体用管端栓 |
| US8891724B2 (en) | 2009-04-15 | 2014-11-18 | Korea Atomic Energy Research Institute | Dual-cooled nuclear fuel rod having annular plugs and method of manufacturing the same |
-
1993
- 1993-02-27 JP JP5078502A patent/JPH06249994A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8891724B2 (en) | 2009-04-15 | 2014-11-18 | Korea Atomic Energy Research Institute | Dual-cooled nuclear fuel rod having annular plugs and method of manufacturing the same |
| JP2012127830A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 燃料集合体用管端栓 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000509 |