KR800001578B1 - 연료집합체 격자의 모서리 셀(corner cell)의 용접방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

연료집합체 격자의 모서리 셀(corner cell)의 용접방법

제1도는 격자 외측에 배치된 프레임 부재들의 중첩단부들을 용접하기 직전, 부품들의 배치를 도시한 연료 집합체 격자의 평면도

제2도는 프레임부재들의 중첩단부들의 용접을 용이하게 하기 위하여 연료 집합체 격자가 배치되는데 적합한 고정구와 연료집합체 격자와의 관계를 나타내는 사시도

제3도는 용접공정시 격자의 뒤틀림을 최소로 하도록 설계된 특수도구의 사시도

제4도는 용접공정시 고정구내에 배치된 격자와 용접장치의 배치를 나타내는 도면

본 발명은 원자로 연료집합체의 격자(格子)를 형성하는 격자스트랩(strap)을 둘러싸고 있는 프레임의 중첩단부를 용접하기 위한 방법에 관한 것이다.

본 기술에 잘 알려진 바와 같이, 연료집합체 격자는, 연료집합체의 연료봉 및 제어봉 안내관(thimble)을 수용하도록 배치된 셀(cell)을 형성하는 계란상자 모양의 다수의 금속스트랩으로 구성되어 있다. 연료집합체의 길이를 따라 일정간격을 가지고 떨어져 있는 그 격자들은, 연료집합체를 통과하여 순환되는 냉각재에 각 연료봉으로부터 열을 균일하게 전달시키고 미리 정해진 작동방법에 따라 동력을 발생시키도록 정확한 공차로 만들어진다.

이러한 타입의 격자를 제조하는데 있어서의 특정 문제점은, 계란상자 모양의 셀 모두를 정확한 칫수로 하기 위해서 각 측부에 하나씩 4개의 별도 프레임스트랩 또는 평판(平板)들을 격자주위에 배치하고 격자모서리(coner)의 중첩된 연부(緣部)에서 서로 용접하는데 있다. 용접시, 프레임 스트랩의 뒤틀림(distortion)의 연료봉의 삽입을 방해하는데 충분한 정도로 발생한다. 그 결과로, 격자가 적당한 칫수로 되도록 격자의 개조가 필요하며, 만약 이것이 행하여질 수 없다면, 격요는 파열된다. 따라서, 이러한 문제점을 최소로 하기위해 여러 가지 구조의 도구가 사용되어 왔으나, 주로 용접열을 받을때의 용접된 구성요소들의 수축 때문에 아직도 모서리셀의 칫수변동이 발생한다. 또한, 그러한 변동은 허용공차를 초과하여 용접부의 절단을 요하게되고, 모서리셀의 허용칫수로 되어있지 않기 때문에 격자의 개조 또는 프레임의 해체를 요하게 된다.

따라서, 본 발명의 주목적은 용접물질의 현저한 뒤틀림 및 그에 따른 각 모서리 셀의 칫수 변동없이 격자주위에 프레임을 용접하기 위한 방법을 제공하는데 있다.

이 목적의 견지에서, 본 발명은 요홈부와 스프링부분이 형성된 스트랩들이 조립되고, 그 스트랩들의 주위에 프레임부재들이 배치되어 그 프레임 부재들중 인접하는 부재들의 단부들이 격자의 모서리에서 서로 중첩하는 격자를 형성하고, 상기 격자가 모서리부분이 개방된 고정구내에 배치되는, 원자로 연료집합체 격자의 프레임부재들을 용접하는 방법에 있어서, 상기 격자의 모서리 개구들내에 꼭맞게 배치되는 크기의 정방형 중공(中空)주주부재를 가지며 모서리부분이 개방된 도구가, 그 개방된 모서리부분이 프레임부재의 중첩하는 단부들에 인접한채 격자모서리 개구들의 각 개구내에 배치되고, 격자가 삽입된 상기 고정구가 상기 도구와 함께 점용접장치로 이동되어 제1점용접 전극팁과 제2점용접 전극팁이 프레임의 중첩단부들이 맞물리도록하고, 프레임부재들이 상기 고정구와 정방형 지지부재사이의 적소에 보지된채 상기 중첩단부들이 점용접되는 것을 특징으로 하는 모서리셀의 용접방법에 관한 것이다.

본 발명의 일실시예를 예시한 첨부도면을 참조하여 본 발명을 이하 더 상세히 설명한다.

제1도에, 원자로 연료집합체내에 소정의 배치방식으로 연료봉 및 제어봉 안내관(thimble)을 보지하는데 사용되는 통상의 격자 10의 일부분이 도시되어 있다. 그 격자는 다수의 삽입스트랩 12,14와 격자외주 표면주위에 배치된 외부프레임부재 16으로 구성되어 있다. 그 삽입스트랩 및 프레임부재들을 다수의 셀(cell) 18을 형성하며, 각 셀은 연료봉 안내관 또는 제어봉 안내관중 어느것과도 협동하고 원자로운전시 그 안내관을 제위치에 확고히 보지하도록 설계된 내측으로 돌출한 요홈부(dimple) 20 및 스프링부분 22를 가지고 있다.

전술한 바와 같이, 프레임부재 16은 격자조립공정시 서로 용접되는 중첩단부 24,26을 가진 4개의 각개스트랩(strap)으로 구성되어 있다. 이들 프레임부재 중첩단부들의 용접을 행하기 위해서 외주프레임부재 16으로 이루어진 격자가 고정구(fixture) 28 내에 배치된다. 그 고정구는 용접된 앵글(angle iron) 30의 기부(基部)와 그 앵글에 용접된 측부평판 32로 구성되어 상자형태의 봉함체를 형성한다. 그 각철은 격자가 그의 위에 배치될 때 스트랩연부가 배치되는 평편한 기부 34를 가지고 있다. 4개 모서리의 각각에는 평판 32의 인접단부들사이의 공간 36이 형성되어 있고, 그 공간을 통해 용접전극들이 이후 더 상세히 설명되는 바와같이 배치된다.

고정구 28내로의 격자 10의 배치시에, 격자의 스트랩 12,14가 완전히 조립된다. 점용접(spot welding)을 위해 제3도에 도시된 도구 38이, 용접시 프레임부재의 뒤틀림을 최소로하도록 4개의 모서리셀의 각각에 배치된다. 도구 38은 각 모서리셀에 요구되는 것과 동일한 칫수를 갖는 대체로 정방형인 기부 40을 가지고 있다. 절제부(切除部) 20는 각 요홈부 20을 부분적으로 둘러싸는데 충분한 넓이와 길이로 되어있다. 중앙부분 44에는 개구 46이 형성되어 있고, 그 개구는 기부 40에 형성된 공간 48과 합체되어 있다. 개구 46 및 공간 48은 이후보다 상세히 기술되는 바와 같이 용접도구의 전극 팁(tip)을 수용하는 크기로 선택된다. 기부 40의 취급을 용이하게 하기위해, 한쌍의 각부(脚部) 50이 그 기부와 일체로 형성되어 있어 각 모서리셀내에 도구 38의 삽입 및 배치를 편리하게 한다.

격자외부 칫수는 고정구의 내부칫수와 밀접하게 되어있기 때문에 격자는 용접을 위하여 적소에 배치될 때 고정구에 꼭맞게 설치된다. 프레임부재 중첩단부들은 정확한 각으로 구부러져 있고 그들의 길이를 따라 서로 접촉하여 있다. 도구 38은 절제부 42의 저부가 인접격자 스트랩의 요홈부 20과 맞물릴때까지 각 모서리셀내에 삽입된다. 따라서, 그 요홈부는 정지부재로 작용하여 셀내로 계속 더 삽입되는 것을 방지한다. 이 위치에서, 도구의 개구 48은 노출된 프레임부재 중첩단부쪽으로 향하여 있어 그를 통해 용접전극팁이 삽입될 수 있게 한다.

제4도에 도시된 바와 같이, 용접장치는 용접전극 팁 58을 보지하는 연장부 56을 가진 고정 하우징 54가 지지되어 있는 적당한 기부 52를 가지고 있다. 또한, 피붓트(pirot) 62에 의해 하부 하우징에 회전자재로 장착된 상부 하우징 60은, 용접전극팁 64과 정렬하고 그 용접전극팁과 대향하여 배치된 제거가능한 용접적극팁 64를 가지고 있다. 도선 66을 통해 용접장치에 전력이 공급된다.

작동에서, 스트랩 12,14가 삽입되고, 각 모서리셀에서 중첩단부 24,26을 가지는 외부 프레임부재 16이 그 스트랩주위에 배치되어 격자를 형성한다. 다음, 도구 38이 절제부 42의 저부가 격자요홈부 20의 저연부에 맞물릴때까지 각 격자모서리셀에 삽입된다. 또한 이 도구는 모서리셀내에서, 공간 48이 고정구 28의 평판 32에 의해 형성된 개구 33과 정렬하여 위치되도록 배치된다. 그러한 배치로, 고정구와 그에 삽입된 격자 및 도구가 제4도에 도시된 바와같이, 용접장치에 배치된다. 고정구가 하부 용접전극 팁상으로 이동된때 한 용접전극팁이 도구 38의 공간 48을 통하여 배치되며 다른 전극용접팁이 프레임부재 16의 중첩단부 24,26과 직접 접촉하여 배치된다. 이 위치에서 용접위치로 상부 용접전극팁 64를 압축함에 의해 중첩단부상의 점용접을 위한 정확한 위치가 정해진다. 이러한 점용접 및 다른 점용접이 모서리셀의 각각에 행하여진 후, 도구 38이 제거되고, 절제부 42가 다시 격자요홈부에 맞물릴때까지 반대방향으로 각 셀에 재삽입된다. 다음, 또 다른 점용접이 각 모서리셀에서 행하여지고, 그리하여 용접작업이 완료된다.

Claims (1)

1. 요홈부와 스프링부분이 형성된 스트랩들이 조립되고, 그 스트랩들의 주위에 프레임부재들이 배치되어 그 프레임부재들중 인접하는 부재들의 단부들이 격자의 모서리에서 서로 중첩하는 격자를 형성하고, 상기 격자가 모서리부분이 개방된 고정구내에 배치되는, 원자로 연료집합체 격자의 프레임부재들을 용접하는 방법에 있어서, 상기 격자의 모서리개구들내에 꼭맞게 배치되는 크기의 정방형 중공(中空)지지부재를 가지며 모서리부분이 개방된 도구가, 그 개방된 모서리부분이 프레임부재의 중첩하는 단부들에 인접한채 격자모서리 개구들의 각 개구내에 배치되고, 격자가 삽입된 상기 고정구가 상기 도구와 함께 점용접장치로 이동되어 제1점용접 전극팁과 제2 전극팁이 프레임의 중첩단부들이 맞물리도록 하고, 프레임부재들이 상기 고정구와 정방형 지지부재사이의 적소에 보지된채 상기 중첩단부들이 점용접되는 것을 특징으로 하는 연료집합체 격자의 모서리셀의 용접방법.

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