JPS5858300A

JPS5858300A - 長尺金属管内表面の電気めつき処理用陽極棒

Info

Publication number: JPS5858300A
Application number: JP15567281A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Kawakita; 川北　勝彦; Mitsuharu Hagiwara; 萩原　満晴
Original assignee: Toshiba Corp; Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1981-09-30
Filing date: 1981-09-30
Publication date: 1983-04-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、長尺金属管内＊Ｗの電気めつ１１１＆運用陽
極棒に係シ、更に評しくは、ふくれ等の欠陥のない、均
一厚さのめつ電層を形成した長尺金属管の量産に適し、
且つ使用寿命の長い長尺金属管内表面の電気めつＩｉＭ
理用陽極棒に関する。

軽水炉等原子炉の核燃料被覆管としてジルコニウム基合
金から成る長尺金属管が汎用されている。

通常、この燃料被覆管には、核燃料の膨張・接触、或い
は放射性の核分裂生成物の混入等による材質劣化を防止
する為に、管内表面を電気めっき処理して、１内表面上
に軟質で高い熱伝導性を有する銅等のめつき層を被覆形
成するといった処理が施さｔ【ている。。

ところで、この燃料被覆管と（ては、通常肉厚１０Ｍ程
度の薄肉管が使用さすＩ″Ｔいるのであるが、原子炉運
転時における核分裂生成エネルギーの外部（冷却水）へ
の伝達を高める為に、管と燃料棒との間隙を数百μｍと
極めて狭いものとする必要がある４、そこで、かかる管
としては、肉厚が高精度で１つ均一に仕上げられておシ
、且つ管内表面上のめつきｌ＃も均−表層厚のものとな
っている必要が゛おる。

従来１、これら原子炉燃料被覆管等の長尺金属管）内表面への電気めっき処理法としては、管の内部（゛こ
めつき液を収容し、管内中心部に挿置される金属棒を陽
極、管を陰極とする方法（特開昭５４−１２１２４０号
公報）などが開発された。この方法によれば、管内表面
上に形成されるめっき層の層厚の均一化が可成良好に達
成されるのであるが、管と金属棒との接触による導通を
防止する為に、金属棒の外表面に巻回される絶縁物縁体
が、金属棒の溶解劣化によシ緩んだり、巻回位置がずれ
たりなどして、形成されるめっき層の層厚の均一化が未
だ十分に達成され得ないのであった。

また、長尺金属管内表面の電気めっき処理に使用する、
従来の陽極棒においては、陰極とされる金属管との導通
を防止することが、主な改良点とされ、上述のめっき層
厚さの不均一化、或いは得られるめっき層における、所
謂ふくれ等の欠陥の発生といった不都合を解消すること
は、未だ十分に達成されていないのが現状である。

更には、金属棒に絶縁物縁体を巻回した、従来の陽極棒
においては、金属棒の消耗が微弱であっても、絶縁物縁
体が一度緩むと、該縁体を巻き直しするか、或い（・ま
、新製交換することとなっていたため、陽極棒の使用寿
命が短いものとなっていた。

気めっき処理用陽極棒が有していた、上述の不都合を解
消して、ふくれ等の欠陥のない、均一厚さのめつき層を
形成した長尺金属管の量産に適し、且つ、使用寿命の長
い長尺金属管内表面の′電気めっき処理用陽極棒を提供
することにある。

即ち、本発明の長尺金属管内表面の電気めっき処理用陽
極棒は、長尺金属管の２１部にめつき融を収容して、こ
の管を陰極とし、該管内光１ｉ′ｆｔ電気めっき処理す
るに際し、管内中心部に挿置される陽極棒であって、長尺の金属棒と、該棒の外表面に一定のピンチでらぜん
状に巻着している絶縁物縁体から成ることを特徴とする
ものである。

本究明に用いる、上記長尺金属棒は、使用するめつき液
の種類によって適宜選定されるものであるが、例えば、
銅めつき液に対する銅棒、ニッケルめっき液に対するニ
ッケル棒等のめつき液に’ＥｉＪ浴の金晴棒；白金棒、
炭素棒等のめつき液に不溶のもの；或いは、鉄、船外ど
の金属棒の伺れであっても良い。

前記絶縁物縁体としては、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂
等、電気絶縁性で、且つ前記金属棒の外表面に巻回可能
な樹脂線体が挙げられる。

めっき処理の対象である、上記長尺金属体は、例えば、
鋼管、ジルコニウム管、ジルカロイ管、鉄管、ステンレ
ス鋼管などであり、通常その長さは１〜５？ＰＩ程度で
ある。

上記絶縁物縁体の長尺金属棒外表面への巻着方法は多様
にあシ得る。

第１〜３図は、長尺金属棒の外表面に、絶縁物縁体を種
々の方法で巻着した、本発明の陽極棒の構成を示した、
模式図である。

第１図の例では、長尺金属丸棒１の外表面に一定のピッ
チでらせん状に絶縁物縁体２が巻回されておシ、この縁
体２が棒１０両端部で環体３，３′によシ係着されてい
ると共に、＃環体３．３′間を等間隔に分割する位置で
、縁体２を、環体４，４゜４・・・によ９棒１に係着し
ている。

第２図の例では、長尺金属丸棒５の外表面に一定のピッ
チでらせん状に絶縁物縁体６が巻回しており、該縁体と
交差して、縁体６と等ピッチで絶碌物細線７が巻回され
て該縁体６を棒５に係着していると共に、一体６及び細
ｌａ７が、ｎ５の両端部で環体８．８’によｐ係着され
ている。

第３図の例では、金属丸棒９と絶縁物縁体１゜が、互い
にらせん状に巻回して、強固に係着１７でいる、次に、かかる本発明の長尺金属管内表向の電気銅めっき
処理用陽極棒を用いて、長尺金属管内表面を電気めっき
処理する態様を説明すゐ。

第１図は、本発明の陽極棒を用いて、長尺金属管内表向
に電気めつき処理を施す状態を示した、模式図である。

本発明の陽極棒は、長尺金属管の内部にめっき液を収容
して、この管を陰極とし、該管内表面を電気めっき処理
するに際し、該管内中心部に挿置さｎるのでめるが、第
４図の例では、長尺金属管１１の下部にめっき液１２の
導入口１３を真備する支持枠体１４、該管１１の上部に
、液１２の排出口１５を＾備する貯液槽１６が、夫々取
付けられて、前記導入！１１３から排出口１５に向けて
通流した状態で、前記めっき液１２を管１１の内部に収
容している。

前記支持枠体１４に穿たれた゛電極設置孔１７には、長
尺の金属棒１８と、該棒の外表面１９に一定のピッぜら
せん状に巻着している絶縁物縮体２０から成る本発明の
陽極が、前記管の円筒軸線に沿って上方に向け、着脱自
在に且つ図中矢印２１に従って回転自在に挿置され、前
記管１１を陰極、棒１８を陽極として、夫々直流電源２
２を接続し。

棒１８を矢印２１に従って回転しながら、前記管の内表
面２３を電気めっき処理している。

かかるめっき処理態様においては、本発明に係る絶縁物
縮体のピッチ幅を適宜選定することによシ、めっき液の
通流速度が、管内の全域に亘って略一定となる為に、峠
つき処理時に発生する水素ガス等の不純物の管内滞留（
防止することができ、めっき層形態の均一化、所謂ふく
れ等の欠陥発生の防止といった利点があシ、管への密着
性に優れためつき、＃を得ることができる。

また、陽極棒の見掛は直径〔＝（金属棒の直径）＋（絶
縁−縁体の直径）×２〕と管内径との比を適宜選定する
ことにより、層厚の均一なめつき層を祷ることができる
。

本発明の陽極棒を用いて長尺金属管内表面を電気めっき
処理すると、ふくれ等の欠陥のない、均一厚さのめつき
層を形成することができる。また、絶縁物縮体が巻着さ
れている為、該纏体の緩み、それに′をなうピッチ幅の
不均一化といった不都合がなく、使用寿命が長いものと
なる。

従って、本発明の陽極棒は、内表面上にめっき層を形成
した長尺金属管の量産に有利なものといえる。

実施例１先づ、外径１２．５２鱈、内径１０．７９■のジルカロ
イ−２管の内表面に銅めっき処理を行なうにわたり、陽
極として用いる銅棒（直径５■）へらせん状に巻着する
絶縁物縮体の線径及び巻回ピッテーの最適値を求めるべ
く系統的に実験を行なつた。この結果、銅棒と絶縁物縮
体から成る１一種棒の見掛は直径〔−Ｆ（鋼棒の直径）
＋（絶縁物縮体の直径）×２〕はゾルカロイ−２管内径
の８５〜９０チとなっていることが好ましいこととなっ
た１８５−未満では管と陽極棒の間隔が不均一となシ、
めっき層厚さが不均一となる。９０チを超えると、形成
されるめっき層と陽極棒とが接触して４通したり、めっ
き形態が不均一になるといった不都合がある。

また、絶縁物縮体の巻回ピンチ幅は、５０〜２００■が
適切であつ九。５０調未満では、水素ガス等不純物の管
内滞留が起こり、２００■を超えると、電気的導通を良
好に防止し得ない。

次に、大略第１図で示した構成を有する、本発明の長尺
金属管内表面の電気めっき処理用陽極棒を作製し、次い
でこの陽極棒を用いてノルカロイ管の内表面を電気めっ
き処理した。

即ち、図面と同一要素を同一符号で表わすと、先づ、直
径５箇、長さ４６００ｍの銅丸棒１の外表面に、ピッチ
１００■で、径２．０−のポリグロごノン縁２をらせん
状に巻回し、縁２を、棒ｌの両南部で短−〇熱収縮性チ
ューブ３，３′で係止すると共に、綽２を、ピッチ２５
０ｍで絶縁物から成る環体４，４．４・・・で係層して
陽極棒を得た。

次いでかくして得られた陽極棒を用いて、ジルカロイ−
２管（外径１２■、内径１０■、良さ４１０〇−）の内
表面に電気めっき処理を施した（１場極棒の見掛は直径
は管内径の９０チである）。即ち。

常法に従い、ノルカロイ−２管を前処理し、管内にＭｃ
　ａｌ銅２１Ｏ？μ、硫酸５０　ｔ／Ｌを含ムメーノサ
液を収容すると共に管内中心部に上記作成した、本発明
の陽極棒を挿置し、１！［Ｉｆ　’＃度Ｉ　Ａ／ｄｄの
条汗で５０分同めっき処理した１゜か＜Ｌ−ＣＫ）つき処理されたジルカロイ−２管を９ｉ
断して形成されためつき層を目視観察したところ、ふく
れ等の欠陥は皆無であった。また−徽鈍を用い−Ｃ〆）
つき層厚さを測置したところ、ノルカロイ−２管の軸方
向及び周方向共に均一な、１０士１μｍの均一なめつき
層となっていた、更に、めつきＪ−の密着性を調べる為
に、ジルカロイ−２管２を軸方向に半割りし、１８０＠
曲げ試験を行なったところ、全試料ともに剥離はみられ
ず、良Ａｊな密着性を示した。

比較のため、従来の絶縁物縁体を単に巻回したのみの陽
極を用いて、上記と同一の方法及びφ件下でジルカロイ
−２管１０本の内側表面に℃；気めつき処理を施した。

得られためつ０層の題−性を試験したところ、１０本中
８本に缶着不良が生じていた。まためっき層厚さも７〜
１２μｍとばらついた。特に、めっき層厚さは、めっき
処理後半の試料に多発１．ており、陽極が使用時間の増
加に伴ない消耗し、絶縁物縁体の緩みなどが生じ不安定
となることが判った。

実施例２大略、第２図で示した構成を有する、本発明の陽極棒を
作成した。

即ち、図面と同一要素を同一符号で表わすと、先づ、直
径５■、長さ４６００ｍの銅丸棒５の外表面に一定のピ
ッチでらせん状に径２．２−の絶縁物縁体６を巻回し、
該縁体と交差して、縁体６と等ピッチで径０．２■の絶
縁物細Ｉｓ７を巻回した。

次いで、該縁体６と細線７ｔ−棒５の両端部で、短幅の
熱収縮性チューブ８，８′で係着して、陽極棒を得たかくして得られた陽極棒を用いて、実施例１と同一の条
件で、ジルカロイ−２管の内表面を電気め一、ノき処理
した。

力・くしてめっき処理したゾルカロイ−２管を実施しｌ
１１と同一の方法を用いて観察したところ、めっき層に
ふくれなどの欠陥は全くみられず、層厚も１０±１μｍ
と均一なものとなっていた。また、実施例１と同一方法
で折シ曲げ試験を行なったところ、めっき層の剥離は全
くみられなかった。。

本実施例で作成した陽極は、実施例１で作成したものと
比べて、作成が比較的容易でＴｏシ、作業性からも有利
であることが判った。

寅施＠３金属丸棒と絶縁物縁体を互いにらせん状に巻回して、強
固に係着せしめ、大略、第３図で示した４４賊を南する
、本発明の陽極棒を作成した。

かくして得られた陽極棒を用いて、シルカ賢イー２管の
内表面を銅めつき処理した。得られためつき層を、実施
例１と同様に評価したところ、ゾルカロイ−２管との密
着性に優れた、均一厚さのめつき層であった。

本実施例で得られた陽極は、量産に適しており、長尺金
属管を大鷲にめっき処理する上で、有利なものであった
。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は、本発明の長尺金属管内表
面の電気めっき処理用陽極の構成の一例を示した、模式
図である。第４図は、本発明の陽極棒を用いて、長尺金属管の内表
面に電気めっき処理する態様を示した、模式図である。１．５．９・・・金属棒、２，６．１０・・・絶縁物縁
体。＋０　　　　９

Claims

【特許請求の範囲】

長尺金属管の内部にめつｉｉ＊を収容して、この管を陰
極とし、該管内表両を電気めっき処理するに際し、管内
中心部に挿置される陽極棒であって、長尺の金属棒と、
骸棒の外表１ｉＫ一定の♂ツチでらせん状ＫＩＩｋ着し
ている絶縁物一体から成ることを特徴とする長尺金属管
内表面Ｏ電気めっき処理用陽極棒。