KR100353330B1 - 지르코늄합금부재를지르코늄합금기재에접합시키는방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지르콘 합금 부재를 지르콘 합금 핵 연료 쉬이드(sheath)에 납땜시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 초기 베릴륨층을 당해 부재의 표면에 적용시키고, 융합된 베릴륨-지르콘 합금층이 당해 부재 위에 형성되도록 당해 부재를 가열시킴을 포함한다. 이어서, 당해 부재를 연료 쉬이드위에 놓고 다시 한번 가열하여, 합금을 유동시켜 당해 부재와 쉬이드 사이의 공간을 충전시킨다. 베릴륨 함유 남땜 페이스트를 사용하거나 증착 방법으로 초기 베릴륨 층을 당해 부재에 적용시킬 수 있다. 본 발명은 양호한 납땜을 제공하면서 동시에 이전의 납땜 방법을 사용하는 경우 발생되는 가변적인 결과를 배제한다.

Description

지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 기재에 접합시키는 방법
본 발명은 지르코늄 합금 부재를 납땜하는 방법, 특히 핵 연료 제조시 지르코늄 합금 부재를 납땜하는 방법에 관한 것이다.
CANDUTM-유형의 핵 반응기 내에서 사용하기 위한 핵 연료 번들(bundle)은 한쌍의 말단 플레이트에 의해 평행으로 유지되는 다수의 핵 연료 쉬쓰(sheath)로 구성된다. 당해 연료 쉬쓰는 지르코늄 합금으로부터 형성되는 지르코늄 합금 튜브 형태이다. 핵 연료 쉬쓰 조립체에서, 소형의 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 튜브 표면에 납땜한다. 이들 소형의 지르코늄 합금 부재들은 패드로서 언급되며, 번들내의 쉬쓰 사이의 공간을 유지시키기 위한 스페이서 패드(spacer pad)로서 작용하거나 번들이 반응기 내에 존재할 경우 연료 채널에 부담을 주는 번들의 하중을 견뎌낼 수 있는 베어링 패드(bearing pad)로서 작용할 수 있다.
당해 공정의 수행시에, 패드는 베릴륨 납땜 방법으로 쉬쓰에 도포한다. 땜납 제조시, 베릴륨 층은 증착 방법으로 지르코늄 합금 스트립 또는 지르코늄 합금 시이트에 도포되며 패드는 베릴륨 피복된 합금을 펀칭하여 제조한다. 또는, 미리 펀칭시킨 패드에 베릴륨을 도포할 수 있다.
증착 공정에 있어서, 표면 제조를 위해 지르코늄 합금을 우선 샌드 블라스팅(sand blasting)시킨다. 이어서, 제조된 표면에 베릴륨을 진공 조건하에 증착 방법으로 도포한다. 지르코늄 합금이 스트립 형태로 사용되는 경우, 피복된 합금을 펀칭하여 핵 연료 쉬쓰 조립체에 사용하기 위한 베릴륨 피복된 패드를 성형시킨다. 당해 공정의 수행에 있어서, 증착된 베릴륨 층은 지르코늄 표면을 유지시킬 정도로 강하지 못하다. 따라서, 베릴륨 피복된 지르코늄 시이트 또는 스트립으로부터의 패드를 펀칭하는 동안, 건강 및 안전성과 관련된 문제를 야기시키는 베릴륨 분진이 생성된다.
쉬쓰는 먼저 베릴륨 피복된 패드를 지르코늄 합금 튜브 위의 적소에 가용접(tack welding)시킴으로써 조립된다. 가용접은 패드의 지르코늄 합금으로부터 형성된 다수의 돌기를 통해 저항 프로젝션 용접(resistance projection welding)의 방법으로 수행된다. 당해 돌기는 베릴륨 층을 증착시키기 전 또는 후에 패드의 납땜 면 위에서 형성된다.
일단 패드가 적소에 가용접되면, 진공 또는 불활성 기체하에 지르코늄 합금 튜브를, 베릴륨이 주위의 지르코늄과 결합하여 용융된 합금을 형성하기에 충분한 소정의 온도로 가열하여, 용융된 합금이 유동하여 패드와 지르코늄 합금 튜브와의사이의 공간을 채워서 이들 사이에서 접합부를 형성하도록 함으로써 접합부를 납땜 시킨다.
베릴륨-지르코늄 합금을 형성시키고자 하는 경우, 주위의 지르코늄 부분을 베릴륨에 용해시켜야 한다. 지르코늄 합금 튜브가 지르코늄 공급원으로서 사용될 수 있기 때문에, 당해 공정의 수행시 땜납을 지르코늄 합금 튜브벽 내로 과도하게 침투시킬 수 있다. 또한, 저점도 특성을 갖는 새로이 형성된 합금을 접합부 내에서 유동시켜 지르코늄 합금 튜브의 벽 두께를 한 위치에서 과도하게 감소시킬 수 있다. 이렇게 하여 지르코늄 합금 튜브의 지르코늄 두께가 얇아지는 경우 이는 패드 결합점에서 연료 시이드를 약화시킬 수 있다.
초기 증착 공정에서 과량의 베릴륨을 도포하는 경우, 과량의 용융 합금을 생성시키고 이러한 합금이 접합부 면으로부터 이동하여 주위의 지르코늄 합금 튜브를 공격하는 경향이 있다. 이러한 문제점은, 도포되는 베릴륨 양을 단순히 감소시키는 것만으로도 접합부를 덧붙이기에는 불충분한 베릴륨-지르코늄 합금이 형성될 수 있기 때문에 쉽게 극복할 수는 없다.
본 명세서에서 기술되는 본 발명은 용융된 베릴륨-지르코늄 납땜 방법으로 지르코늄 합금 부재를 접합시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 광범위한 양태에 따르면,
베릴륨 층을 지르코늄 합금 부재 표면에 도포하는 단계,
베릴륨 층 도포된 지르코늄 합금 부재를, 불활성 대기하에서 또는 진공하에서, 지르코늄 합금 부재의 표면 위에 베릴륨-지르코늄 합금이 형성되기에 충분한온도로 가열하는 단계,
베릴륨-지르코늄 합금이 표면에 형성된 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금기재 위에 배치하는 단계,
이들을 불활성 대기하에서 또는 진공하에서, 베릴륨-지르코늄 합금이 유동하여 지르코늄 합금 기재와 지르코늄 합금 부재와의 사이에 접합부를 형성하기에 충분한 온도로 가열하는 단계를 포함하여, 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 기재에 접합시키는 방법이 제공된다.
베릴륨 층은 증착 방법으로 또는 베릴륨 함유 납땜 페이스트를 사용함으로써 지르코늄 합금 부재의 표면에 도포할 수 있다.
본 발명의 추가의 양태에 따라,
베릴륨 함유 페이스트를 지르코늄 합금 부재에 도포하는 단계,
당해 부재 및 페이스트를 불활성 대기하에서 또는 진공하에서, 지르코늄 합금 부재의 표면에 베릴륨-지르코늄 합금이 형성되기에 충분한 온도로 가열하는 단계를 포함하여, 핵 연료 제조용 지르코늄 합금 부재를 베릴륨으로 피복시키는 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 광범위한 양태에 따라,
베릴륨 층을 지르코늄 합금 부재의 표면에 도포하는 단계,
베릴륨 층이 도포된 지르코늄 합금 부재를, 불활성 대기하에서 또는 진공하에서, 지르코늄 합금 부재의 표면 위에 베릴륨-지르코늄 합금이 형성되기에 충분한 온도로 가열하는 단계,
베릴륨-지르코늄 합금이 표면에 형성된 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금튜브 위에 배치하는 단계,
이들을 불활성 대기하에서 또는 진공하에서, 베릴륨-지르코늄 합금이 유동하여 지르코늄 합금 부재와 지르코늄 합금 튜브와의 사이에 접합부를 형성하기에 충분한 온도로 가열하는 단계를 포함하여, 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 튜브에 접합시켜 핵 연료 쉬쓰(sheath)를 제조하는 방법이 제공된다.
납땜 단계에서, 지르코늄 합금 부재 위에 공급되는 베릴륨-지르코늄 합금의 대부분이 용융된 베릴륨-지르코늄 합금층으로서 공급되기 때문에 지르코늄 합금 튜브벽으로 침투되는 땜납의 양은 무시할 정도의 양이다.
본 발명의 방법을 사용함으로써, 핵 연료 지르코늄 합금 튜브에 패드 형태인 지르코늄 합금 부재를 접합시키기가 용이해진다. 본 발명에 있어서, 패드 위의 합금과 지르코늄 합금 튜브의 지르코늄과의 사이에 직접 용접이 이루어질 수 있기 때문에 패드 위의 돌기를 가용접시킬 필요가 없다.
재용융된 베릴륨-지르코늄 합금은 새로이 형성된 합금만큼 용이하게 유동하지는 않는다. 따라서, 본 발명의 방법은, 땜납 합금이 접합부로부터 주위의 쉬쓰 표면 위로 이동하는 문제 없이, 현재의 기술 수준에 따른 것보다 더 두꺼운 베릴륨 침착층, 즉 보다 큰 체적의 땜납 합금을 사용할 수 있게 한다.
본 발명의 위에서 언급한 양태와 함께 이의 기타 양태 및 이의 이점은 다음 도면을 참조하여 이의 바람직한 양태에 대한 다음 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.
본 발명을 보다 잘 이해하기 위해서는 땜납 제조시 핵 연료 지르코늄 합금 튜브에 접합시킨 패드의 투시도인 도 1을 참조할 수 있다.
본 발명이 용융된 베릴륨-지르코늄 땜납을 사용하여 패드 등의 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 튜브에 접합시키는 방법에 관해 설명될 것이지만, 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 기재에 접합시키는 방법도 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 이해되어야 할 것이다. 또한, 예를 들면, 베릴륨-지르코늄 합금을 지르코늄 합금 패드, 스트립, 와이어 또는 시이트 등의 지르코늄 합금 부재 표면 위에 형성시키는 방법도 본 발명의 범주 내에 완전히 포함된다.
본 발명의 방법에 있어서, 초기 베릴륨 층을 지르코늄 합금 부재 표면에 도포한다. 초기 베릴륨 층을 베릴륨 증착 방법으로 또는 베릴륨 함유 페이스트를 사용하여 도포한다. 본 명세서에서 특정하게 설명하지는 않지만, 기타의 베릴륨 도포 방법이 본 발명에, 예를 들면, 전해 도금 또는 열 분무에 유용할 수 있으며, 이는 본 발명의 범주에 완전히 포함된다.
베릴륨 도포 후, 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 튜브에 납땜함으로써 접합시 용용된 베릴륨-지르코늄 층이 지르코늄 합금 부재의 표면 위에 형성되도록 가열하여 핵 연료 쉬쓰를 제조한다.
도 1과 관련하여, 바람직한 양태에서, 지르코늄 합금 부재를 패드(10)로서 성형시키거나 도시되지는 않았지만 스탬핑하거나 절단하여 패드로서 성형시킬 시이트 또는 와이어로서 성형시킨다. 패드(10)의 납땜 표면(12) 위에는 용융된 베릴륨- 지로코늄 합금 층(14)이 형성된다. 바람직하게는 증착 방법으로 베릴륨 층을 도포하거나 또 다른 바람직한 양태로 베릴륨 함유 납땜 페이스트를 사용하고 패드(10)를 가열하여 베릴륨과 지르코늄의 용액을 형성시키도록 함으로써 용융된 베릴륨-지르코늄 합금층(14)을 패드(10) 위에 형성시킨다. 핵 연료 쉬쓰 조립시, 도시되지는 않았지만 가용접에 의해 패드(10)가 지르코늄 합금 튜브(16)에 접합된다. 이러한 방법으로, 패드(10)를 납땜 공정 동안 지르코늄 합금 튜브(16) 위의 적소에 유지시키고, 납땜 공정 동안 합금층(14)이 재용융되어 유동하여 패드(10)와 지르코늄 합금 튜브(16)와의 사이의 공간(20)을 채워서 이들 사이에서 접합부를 형성하게 된다.
바람직한 양태에 있어서, 베릴륨 층은 증착 방법으로 지르코늄 합금 부재 표면에 도포한다. 이 공정에서, 지르코늄 합금 부재 표면은, 예를 들면, 샌드 블라스팅에 의해 하도 처리된다. 이어서, 지르코늄 합금 부재를 진공 챔버에 넣고 베릴륨을 지르코늄 합금 부재 표면 위에 박층으로서 농축되도록 증발시킨다. 베릴륨층의 두께는 가열시 베릴륨-지르코늄 합금이 최종 납땜에서 쉬쓰와 지르코늄 합금 부재와의 사이의 공간을 채울 수 있는 양으로 지르코늄 합금 부재 표면 위에 형성되기에 충분한 두께이어야만 한다. 그러나, 베릴륨의 두께가 너무 두꺼워서 지르코늄 합금 부재 표면 위에서 수용할 수 없거나 납땜될 접합부에서 수용할 수 없을 정도로 과량의 용융 합금을 형성해서는 안된다. 베릴륨 층의 두께는 약 0.0002" 내지 0.001"일 수 있으나, 바람직한 베릴륨 층의 두께는 0.0006"이다.
이어서, 베릴륨 층을 갖는 지르코늄 합금 부재를 가열하여 베릴륨-지르코늄 합금이 지르코늄 합금 부재의 표면 위에 형성되도록 한다. 합금 제조 조건을 조절하여 합금 형성을 최적화한다. 납땜 공정시 합금이 유용할 수 있도록 적당량의 합금을 형성해야만 한다. 또한, 베릴륨은 납땜 공정 동안 합금이 재용융되지 않을 정도로 지르코늄 합금 부재의 지르코늄 속으로 확산되어서는 않된다.
바람직한 양태에 있어서, 지르코늄 합금 부재를 980℃에서 5초 동안 가열하여 베릴륨-지르코늄 합금을 형성시킨다. 그러나, 약 800 내지 1,100℃의 온도를 사용할 수 있다. 800℃ 미만의 온도에서는 합금이 형성되지 못하는 반면, 1,100℃보다 높은 온도에서는 합금이 과도하게 유동된다. 또한, 온도가 높아지면, 베릴륨의 지르코늄 속으로의 확산이 증가되어, 납땜 공정시 합금이 재용융될 수 없어서 지르코늄 부분의 적합한 접합이 방해된다.
바람직한 온도에서, 용융시간은 바람직하게는 5초이다. 그러나, 지르코늄합금 부재를 가열하는 데 소요되는 시간은 사용되는 온도에 따라 약 2초 내지 20분일 수 있다. 2초 미만의 시간에서는 합금이 형성되지 않는 것으로 밝혀졌다. 가열시간이 보다 길어지면 베릴륨의 지르코늄 속으로의 확산이 증가한다.
가열은 불활성 대기하에, 예를 들면, 아르곤 또는 헬륨하에서 종결시키거나 진공하에서 종결시켜 지르코늄 금속의 산화를 방지해야 한다. 바람직하게는, 지르코늄 합금 부재를 냉각시키고, 가장 바람직하게는 냉각을 불활성 대기하에 또는 진공하에서 수행한다.
또 다른 바람직한 양태에 있어서, 베릴륨 함유 납땜 페이스트를 사용하여 지르코늄 합금 부재 표면을 용융된 베릴륨-지르코늄 합금으로 피복시킨다. 베릴륨 함유 페이스트를 지르코늄 합금 부재에 도포하고 배합물을 베릴륨-지르코늄 합금이지르코늄 합금 부재 표면 위에 형성되기에 충분한 온도로 가열한다.
본 발명의 베릴륨 함유 페이스트는 당해 기술분야에 공지된 바와 같은 납땜 결합제 및 베릴륨 함유 금속 분말로 이루어진다. 결합제는 승온에서 휘발성인 것을 선택한다. 또한, 결합제는 납땜된 접합부를 오염시킬 수 있는 잔사를 남기지 않으면서 공비 제거되도록 선택한다. 특히, 석유계 결합제가 바람직하다.
미분 베릴륨 함유 금속 분말은 결합제에 지르코늄 합금 부재를 피복시키기에 충분한 양의 금속을 제공하면서 도포될 수 있는 페이스트 점도를 제공하도록 하는 양으로 가해진다. 특히, 페이스트는 약 80중량% 이하의 미분 베릴륨 함유 금속 분말을 포함한다. 바람직하게는, 당해 페이스트는 20 내지 30중량%의 금속 분말을 포함한다. 베릴륨 함유 금속 분말은 5 내지 100중량%의 베릴륨 및 0 내지 95중량%의 지르코늄을 포함한다. 바람직하게는, 금속 분말은 90 내지 100중량%의 베릴륨 및 0 내지 10중량%의 지르코늄을 포함한다.
지르코늄 합금 부재를 피복시키기 위해, 베릴륨 함유 페이스트를 지르코늄합금 부재에 도포한다. 이어서, 베릴륨 함유 페이스트/지르코늄 합금 부재 조합물을 베릴륨-지르코늄 합금이 지르코늄 합금 부재 표면 위에 형성되기에 충분한 온도로 가열한다. 바람직하게는, 베릴륨 함유 페이스트/지르코늄 합금 부재 조합물을 약 800 내지 1,100℃의 온도로 가열한다. 가열은 지르코늄 금속 산화를 방지하기위해 불활성 대기하에, 예를 들면, 아르곤 또는 헬륨하에서 종결시키거나 진공하에서 종결시킨다. 가열에 의해 결합제를 제거하면서 베릴륨을 용융시켜 베릴륨-지르코늄 합금층을 지르코늄 합금 부재 표면 위에 형성시킨다. 바람직하게는, 지르코늄 합금부재를 불활성 대기하에서 냉각시킨다. 피복된 지르코늄 합금 부재는 핵연료 제조시 사용하기에 용이하다.
페이스트는 지르코늄 합금 부재에 박층으로 도포하는 것이 바람직하다. 도포된 층의 두께는 페이스트 금속 함량에 따라 다르다. 바람직한 양태에 있어서, 지르코늄 합금 부재의 표면을 피복시킬 양의 용융 합금이 제공되기에는 충분하나 합금이 과량으로 제조되어 풀링(pooling)되지는 않는 양으로 페이스트 층을 도포한다. 페이스트는 지르코늄 합금 부재에서 목적하는 표면에만 제한적으로 도포할 수 있다. 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 튜브 위에 배치시키면 합금이 지르코늄 합금 튜브와 인접하게 될 표면 위에 합금이 형성되도록 페이스트를 지르코늄 합금 부재 표면 위에 도포할 수 있다. 또는, 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금튜브 위에 배치시키면 납땜 동안 모세관 작용에 의해 튜브와 지르코늄 합금 부재와의 사이의 공간 속으로 용융 합금이 빨려들어가는 표면 위에 합금이 형성되도록 페이스트를 도포할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 와이어 형태로 피복시키는 연속 방법이 있다. 바람직한 방법에 있어서, 페이스트는 후속적으로 가열 및 냉각 장치를 경유하는 와이어의 이동 길이에 연속적으로 도포한다. 피복된 와이어를 사용시 적합한 길이로 절단한다.
본 명세서에서 언급한 바와 같이 초기 증착 방법 또는 페이스트 도포 방법으로 용융 베릴륨-지르코늄 합금층을 형성시킨 후, 시이트 또는 와이어 형태의 지르코늄 합금 부재를 제조하여 스탬핑 또는 절단에 의해 패드로 성형시켜 연료 쉬쓰를제조하는 데 사용한다. 본 발명의 방법은 본질적으로 베릴륨-지르코늄 합금층이 지르코늄 합금 부재의 지르코늄 합금에 용융되기 때문에 스탬핑 공정시 베릴륨 분진이 형성되는 것을 방지한다.
지르코늄 합금 부재를 핵 연료 지르코늄 합금 튜브에 납땜하기 위해서는, 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 튜브 위에 배치시키고 지르코늄 합금 부재/지르코늄 합금 튜브 조합물을 베릴륨-지르코늄 합금이 지르코늄 합금 부재 표면으로부터 유동하여 지르코늄 합금 튜브와 지르코늄 합금 부재와의 사이의 공간을 채우기에 충분한 온도로 가열한다.
지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 튜브 표면과 긴밀하게 접촉하도록 지르코늄 합금 튜브 위에 배치하고 가용접법으로 적소에 유지시킨다. 바람직한 양태에 있어서, 지르코늄 합금 부재는 저항 용접 방법으로 적소에서 점착시킨다. 일단 지르코늄 합금 부재가 적소에서 점착되면, 지르코늄 합금 튜브 또는 지르코늄 합금 부재가 배치된 지르코늄 합금 튜브 부분을 베릴륨-지르코늄 합금이 용융 유동되어 지르코늄 합금 부재와 지르코늄 합금 튜브와의 사이의 공간을 채우기에 충분한 온도로 가열한다. 본 발명의 공정의 수행시, 납땜에 바람직한 온도는 950 내지 1,200℃이며, 가장 바람직한 온도는 1,100℃이다, 가열은 불활성 대기 또는 진공하에 수행된다.
위에서 언급한 방법에 따라 납땜용으로 제조한 패드는 가용접에 사용하기 위해 패드 표면에 돌기를 형성시킬 필요가 없다, 가용접은 베릴륨-지르코늄 합금층과 지르코늄 합금 튜브 표면과의 사이에서 직접 수행할 수 있다. 그러나, 저항 프로젝션 용접 방법으로 지르코늄 합금 튜브에 접합시킨 패드도 본 발명의 범주에 속한다.
지르코늄 합금 부재를 쉬쓰 위에 배치시키면, 쉬쓰와 인접하게 될 표면, 즉 납땜면 위에 합금이 형성되도록 지르코늄 합금 부재 표면 위에 베릴륨을 처음부터 도포할 수 있다. 또는, 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 튜브 위에 배치시키면, 납땜 동안 모세관 작용에 의해 지르코늄 합금 튜브와 지르코늄 합금 부재와의 사이의 공간 속으로 용융 합금이 빨려들어가는 표면 위에 합금이 형성되도록 베릴륨 층을 도포할 수 있다.
예시된 양태들을 본 발명의 범위 안에서 다양하게 변화시킬 수 있음이 명백하며 이러한 변형은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위에 포함되어야 한다.
제1도는 땜납 제조시 핵연료 지르코늄 합금 튜브에 결합시킨 패드의 투시도이다.

Claims (13)

  1. 베릴륨 층을 지르코늄 합금 부재 표면에 도포하는 단계,
    베릴륨 층이 도포된 지르코늄 합금 부재를 불활성 대기하 또는 진공하에서 800 내지 1100℃의 온도로 가열하여 지르코늄 합금 부재의 표면 위에 베릴륨-지르코늄 합금을 형성시키는 단계,
    베릴륨-지르코늄 합금이 표면에 형성된 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금기재 위에 배치하는 단계 및
    이들을 불활성 대기하 또는 진공하에서 950 내지 1200℃의 온도로 가열하여 베릴륨-지르코늄 합금을 유동시켜 지르코늄 합금 기재와 지르코늄 합금 부재와의 사이에 접합부를 형성시키는 단계를 포함함을 특징으로 하여, 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 기재에 접합시키는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 지르코늄 합금 부재의 표면 위에 베릴륨-지르코늄 합금을 형성시키는 단계에서 지르코늄 합금 부재가 가열 공정 후 불활성 대기하에서 또는 진공하에서 냉각됨을 특징으로 하는, 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 기재에 접합시키는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 베릴륨 층을 지르코늄 합금 부재 표면에 도포하는 단계에서 베릴륨 층이 증착 방법에 의해 도포됨을 특징으로 하는, 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 기재에 접합시키는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 베릴륨 층을 지르코늄 합금 부재 표면에 도포하는 단계에서 베릴륨 층이 베릴륨 함유 페이스트 형태로 지르코늄 합금부재의 표면에 도포됨을 특징으로 하는, 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 기재에 접합시키는 방법.
  5. 제3항에 있어서, 지르코늄 합금 부재가 스페이서 패드(spacer pad)이며, 지르코늄 합금 기재가 핵 연료 지르코늄 합금 튜브임을 특징으로 하는, 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 기재에 접합시키는 방법.
  6. 제3항에 있어서, 지르코늄 합금 부재가 베어링 패드(bearing pad)이며, 지르코늄 합금 기재가 핵 연료 지르코늄 합금 튜브임을 특징으로 하는, 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 기재에 접합시키는 방법.
  7. 제4항에 있어서, 베릴륨 함유 페이스트가 휘발성 석유계 결합제와 약 80중량% 이하의 미분 베릴륨 함유 금속 분말을 포함함을 특징으로 하는, 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 기재에 접합시키는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 베릴륨 함유 금속 분말이 5 내지 100중량%의 베릴륨과 0 내지 95중량%의 지르코늄을 포함함을 특징으로 하는, 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 기재에 접합시키는 방법.
  9. 베릴륨 층을 지르코늄 합금 부재의 표면에 도포하는 단계,
    베릴륨 층이 도포된 지르코늄 합금 부재를 불활성 대기하 또는 진공하에서 800 내지 1100℃의 온도로 가열하여 지르코늄 합금 부재의 표면 위에 베릴륨-지르코늄 합금을 형성시키는 단계,
    베릴륨-지르코늄 합금이 표면에 형성된 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금튜브 위에 배치하는 단계 및
    이들을 불활성 대기하 또는 진공하에서 950 내지 1200℃의 온도로 가열하여 베릴륨-지르코늄 합금을 유동시켜 지르코늄 합금 부재와 지르코늄 합금 튜브와의 사이에 접합부를 형성시키는 단계를 포함함을 특징으로 하여, 지르코늄 합금 부재를 핵 연료 쉬쓰(sheath) 제조용 지르코늄 합금 튜브에 접합시키는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 지르코늄 합금 부재가 스페이서 패드 또는 베어링 패드임을 특징으로 하는, 지르코늄 합금 부재를 핵 연료 쉬쓰 제조용 지르코늄 합금 튜브에 접합시키는 방법.
  11. 제9항에 있어서, 지르코늄 합금 부재가 스페이서 패드 또는 베어링 패드의 형성시 사용하기 위한 와이어 또는 시이트임을 특징으로 하는, 지르코늄 합금 부재를 핵 연료 쉬쓰 제조용 지르코늄 합금 튜브에 접합시키는 방법.
  12. 제9항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 베릴륨-지르코늄 합금이 표면에 형성된 지르코늄 합금 부재를 지르코늄 합금 튜브 위에 배치하는 단계에서, 지르코늄 합금 부재가 가용접법(tack welding)으로 지르코늄 합금 튜브 위에 배치됨을 특징으로 하는, 지르코늄 합금 부재를 핵 연료 쉬쓰 제조용 지르코늄 합금 튜브에 접합시키는 방법.
  13. 제9항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 베릴륨 층을 지르코늄 합금 부재의 표면에 도포하는 단계에서, 베릴륨을, 지르코늄 합금 부재가 지르코늄 합금 튜브 위에 배치될 때 지르코늄 합금 튜브와 인접하게 되는 표면에 합금이 형성되도록 지르코늄 합금 부재에 도포함을 특징으로 하는, 지르코늄 합금 부재를 핵 연료 쉬쓰 제조용 지르코늄 합금 튜브에 접합시키는 방법.
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