UA61996C2 - Method of fabricating an enclosure, method of fabricating a container, enclosure, container and storage method - Google Patents
Method of fabricating an enclosure, method of fabricating a container, enclosure, container and storage method Download PDFInfo
- Publication number
- UA61996C2 UA61996C2 UA2000116535A UA2000116535A UA61996C2 UA 61996 C2 UA61996 C2 UA 61996C2 UA 2000116535 A UA2000116535 A UA 2000116535A UA 2000116535 A UA2000116535 A UA 2000116535A UA 61996 C2 UA61996 C2 UA 61996C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- shell
- container
- cover
- welding
- welded
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 title description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 60
- 239000012857 radioactive material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 19
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 3
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 23
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- -1 for example Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910001234 light alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
- B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
- B23K20/1245—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding characterised by the apparatus
- B23K20/1255—Tools therefor, e.g. characterised by the shape of the probe
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
- B23K20/129—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding specially adapted for particular articles or workpieces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/04—Tubular or hollow articles
- B23K2101/12—Vessels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
Опис винаходу
Винахід відноситься до стійких до корозії оболонок, призначених для контейнерів з радіоактивними матеріалами, а також до способів їх виготовлення.
У зв'язку з все зростаючим поширенням атомних електростанцій збільшується необхідність у створенні надійних і безпечних способів утилізації радіоактивних ядерних відходів. Матеріали, які не можуть бути піддані регенерації, часто повинні зберігатися протягом значного проміжку часу, що складає тисячі років або більше. Донедавна контейнери для зберігання таких радіоактивних відходів виготовляли зі сталі. Сталеві 70 контейнери виготовляють з певної кількості частин, які потім з'єднують одна з одною за допомогою зварювання, залишаючи отвір для завантаження матеріалу, що утилізується, після чого до отвору приварюють кришку.
Проблема, пов'язана зі сталевими контейнерами, полягає у виникненні небезпеки того, що згодом вони почнуть зазнавати корозії і виникне витік радіоактивного матеріалу.
Тому найбільш важлива вимога, що стосується контейнера для радіоактивних матеріалів, полягає в тому, 19 щоб він залишався непошкодженим протягом вельми тривалого часу в умовах, які переважають в типовому обладнанні для зберігання, такому як сховище, яке знаходиться на глибині. Він не повинен бути проникним внаслідок корозії через грунтові води, що є в породі, в якій знаходиться таке сховище. У зв'язку з цим відомі пропозиції щодо створення стійкої до корозії оболонки для утворення, щонайменше, зовнішньої стінки контейнера. В якості прийнятних матеріалів для такої оболонки називають мідь і мідні сплави (див., наприклад,
Вуєпвк Кагпргапвзіенапіегіпд АВ, 1996, щорічний звіт, розділ 6.2). Щоб забезпечити високу корозійну стійкість, стінки таких оболонок повинні бути як можна товщі, причому звичайна товщина знаходиться в діапазоні 30-бОмм.
Можна вважати, що такі матеріали вказаної товщини забезпечать вельми тривалий період корозійної стійкості. Однак оболонки необхідно виготовляти з секцій, які з'єднують одна з одною. Процес з'єднання с 29 вважається вирішальним, оскільки довготривала корозійна стійкість буде значно зменшена, якщо саме з'єднання Ге) піддається впливу корозії. На жаль мідь і мідні сплави необхідної товщини вельми важко зварювати головним чином через їх високу точку плавлення (10837). Тому для розв'язання цієї проблеми було запропоновано використати електронно-променеве зварювання, яке дозволяє отримати зварне з'єднання з високим ступенем монолітності, яке має корозійну стійкість, подібну корозійній стійкості матеріалу самої оболонки. Приклад ее, електронно-променевої системи, яка розроблена Тпе УУеїдіпуд Іпзійшіе, і придатна для такого застосування, Ге»! розкритий в патенті Великобританії РСТ/З898/02882.
На межу міцності на розтягнення і межу текучості впливає розмір зерна матеріалу, при цьому, чим менше о розмір зерна, тим краще. Електронно-променеве зварювання, як згадувалося вище, дозволяє забезпечити «-- високу корозійну стійкість, однак воно може приводити до появи в матеріалі відносно великих зерен, що мають
Зо розміри порядку міліметрів. Тому бажано спробувати забезпечити додаткове підвищення характеристик о матеріалу, що зварюється з отриманням міцних зварних з'єднань між відносно товстими секціями.
Згідно з одним з аспектів даного винаходу спосіб виготовлення стійкої до корозії оболонки контейнера для радіоактивних матеріалів містить зварювання тертям, щонайменше, двох секцій з міді або мідного сплаву. «
Встановлено, що зварювання тертям може бути використане для отримання зварних з'єднань, що володіють З високим ступенем монолітності і високою корозійною стійкістю, і являє собою альтернативу с електронно-променевому зварюванню.
Із» Зварювання тертям являє собою спосіб, при якому голівку, з матеріалу, що володіє більшою твердістю, ніж матеріал деталей, що з'єднуються, вводять в зону з'єднання деталей, що знаходяться з кожної сторони від зони з'єднання, із забезпеченням при цьому відносного циклічного руху (наприклад, обертального або поворотно-поступального) між голівкою і деталями, які піддаються обробці, так що створюється тепло за рахунок б тертя, щоб забезпечити приведення протилежних частин в пластичний стан. Як варіант, забезпечують відносний - поступальний рух деталей, що піддаються обробці, і голівки в напрямі зони з'єднання і видаляють голівку, забезпечуючи можливість затвердження пластичних частин і з'єднання їх одна з одною. Приклади зварювання о тертям описані в патентах ЕР-8-0615480 і УМО 95/26254.
Те) 20 Зварювання тертям розроблене в якості способу зварювання тонкостінних деталей з легких сплавів, наприклад, алюмінієвих сплавів, причому до цього часу не вважалося можливим використовувати цю технологію ши для зварювання значно більш товстих матеріалів, зокрема, міді і мідних сплавів, оскільки добре відомо, що ці матеріали важко піддаються зварюванню внаслідок їх високої температури плавлення і високої теплопровідності. Однак заявником встановлено, що зварювання тертям може бути використане для 29 зварювання листів міді і мідних сплавів великої товщини. Навіть якщо температура сягає лише 700-9007С,
ГФ) зварювання тертям, що являє собою спосіб роботи з твердою фазою, дозволяє отримати хороші результати відносно зварного з'єднання. Крім того, отримане зварне з'єднання має менший розмір зерен, ніж той, який може о бути отриманий при використанні електронно-променевого зварювання. Це відбувається тому, що процес зварювання тертям приводить до розбивки зерен, коли вони формуються, а також забезпечує можливість 60 швидкого охолоджування зерен, так що вони не мають можливості суттєвого зростання. У результаті отримують зерна, розмір яких складає порядку мікронів. Випробування також показують, що твердість отриманого зварного з'єднання, як і міцність на розтягнення, фактично така ж, що у початкового матеріалу. Зварювання тертям також забезпечує можливість виготовлення оболонок, стійких до корозії, які громіздкі і тому важкі, а, отже, важко використати для їх виготовлення електронно-променеве зварювання. Вага типового контейнера для ядерних бо відходів може сягати 25 тонн.
Зварювання тертям можна відносно легко пристосувати для великої різноманітності зварних з'єднань із забезпеченням при цьому значного допуску на з'єднання у порівнянні з електронно-променевим зварюванням.
Зварювання тертям може бути використане для зварювання декількох або всіх частин оболонки. Наприклад,
Типова оболонка має циліндричну форму і буде виготовлятися з двох напівциліндрів разом з основою і кришкою, які знаходяться на кінцях. Два напівциліндри можуть бути зварені один з одним за допомогою електронно-променевого зварювання; за допомогою цього ж зварювання може бути приварена і основа, в той час як кришка може бути приварена за допомогою зварювання тертям. При цьому використовують можливість отримання вигод обох зварювальних процесів і в той же час забезпечується можливість орієнтації оболонки /о таким чином, щоб отвір був звернений вгору, де кришку можна легше приварити, використовуючи зварювання тертям, а не електронно-променеве зварювання.
Звичайно стадія зварювання містить утримання секцій оболонки в нерухомому стані і переміщення інструмента для виконання зварювання тертям за лінією з'єднання, що утворюється між секціями. Однак в інших випадках можуть переміщуватися секції, а інструмент залишається нерухомим.
Оскільки оболонка звичайно орієнтована таким чином, щоб її отвір був звернений вгору для завантаження радіоактивного матеріалу, в одному з прикладів кришка і стінка оболонки, яка оточує отвір, скошені так що кришка може утримуватися оболонкою до її приварювання до стінки. У другому прикладі, щонайменше, частина кришки має розмір в поперечному напрямі, більший ніж відповідний розмір стінки оболонки, яка оточує отвір, так що кришка може утримуватися оболонкою до її приварювання до стінки.
Стійким до корозії матеріалом є мідь або мідний сплав, при цьому переважним матеріалом номінально є чиста мідь.
При певних обставинах сама оболонка може бути використана для утворення контейнера для радіоактивного матеріалу, але звичайно, особливо в тому випадку, коли контейнер повинен бути заритий глибоко під землею, контейнер виготовляють з утворенням конструкції всередині оболонки, призначеної для утримання с ов радіоактивного матеріалу. Це може бути стальна конструкція або що-небудь подібне, що витримує тиск на глибині, при цьому вона звичайно призначена для паливних стрижнів, які в найбільш типовому випадку являють і) собою радіоактивний матеріал, що підлягає зберіганню.
При типовому процесі зберігання оболонку згідно з винаходом завантажують радіоактивним матеріалом через отвір, а кришку приварюють до отвору таким чином, що радіоактивний матеріал повністю знаходиться «о зо всередині контейнера. Звичайно протягом стадій завантаження і зварювання отвір звернений вгору, хоч це і не суттєво. б»
Загалом, оболонка має циліндричну форму, хоч можливі й інші поперечні перетини, наприклад, квадратний і Ге! тому подібне.
Деякі приклади способів згідно з даним винаходом далі будуть описані з посиланнями на прикладені -- з5 креслення, на яких: со на фіг.1 представлене виготовлення циліндричної стінки оболонки; на фіг.2 представлений торцевий стіновий елемент, приварений до циліндричної стінки; на фіг.3 представлені кришка і оболонка згідно з фіг.2 безпосередньо перед зварюванням, і після завантаження радіоактивного матеріалу в контейнер; « на фіг.4 представлений вигляд, подібний вигляду на фіг.3, але який ілюструє інший приклад контейнера для в с радіоактивних відходів; на фіг.5 графічно представлена зміна величини твердості по зварному з'єднанню; ;» на фіг.ба представлена макрофотографія поперечного перетину по зварному з'єднанню, показаному в якості приклада; на фіг.бЬ і бс більш детально представлені частини макрофотографії згідно з фіг.ба;
Ге» на фіг.ба представлений ескіз макрофотографії згідно з фіг.ба, на якому вказані різні зони зварного з'єднання; на фіг.7а-7с з бічної сторони і з торця представлені приклади інструмента, призначеного для виконання - зварювання тертям і що використовується в прикладах, показаних на фіг.1-4; со на фіг.8 представлені деталі конкретного інструмента, що використовується для виконання зварного 5ор З'єднання, показаного на фіг.ба, при цьому схема виконана не в масштабі, а приведені розміри вказані в мм. се) На фіг.1 схематично представлені два напівциліндричних компоненти 1, 2 з міді або мідного сплаву, при
Ф цьому довжина кожного з них складає порядку 5м, а товщина знаходиться в діапазоні 30-бЄОмм. Два компоненти укладають горизонтально один над одним, щоб утворити пару ліній 3, 4 з'єднання. Потім компоненти 1, 2 приварюють один до одного за допомогою підведення поворотного інструмента 5 для виконання зварювання ов тертям до відповідних ліній 3, 4 з'єднання і поступального переміщення інструмента вздовж лінії з'єднання так, як вказано стрілкою 6. Інструмент кріплять до привідного двигуна 7, який, в свою чергу, кріплять до
Ф) поворотної платформи (не показана), яка забезпечує переміщення двигуна 7 і інструмента 5 в напрямі 6. ка Після виконання щойно описаної зварювальної операції отримують циліндричну стінку, яка утворює основне тіло оболонки, стійкої до корозії. Потім один кінець оболонки закривають торцевою кришкою 8 з міді або бо Мідного сплаву (фіг.2), товщина якої становить 30-6бмм. Торцеву кришку 8 вводять по горизонталі в один торець циліндричної стінки з утворенням при цьому кільцевої лінії з'єднання 9 з циліндричною стінкою. Після цього кришку 8 приварюють до контейнера шляхом підведення інструмента 5 для зварювання тертям до лінії з'єднання 9 і його поступального переміщення навколо цієї лінії.
Після кріплення кришки 8 отримують оболонку з відкритим торцем, яку орієнтують по вертикалі, як показано ве на фіг.3, після чого через верхній отвір 11, що утворюється стінкою 12, в оболонку завантажують стальну опорну конструкцію 10. Стальна опорна конструкція 10 включає в себе ряд каналів 13, які йдуть в подовжньому напрямі, і в які через отвір 11 в безпечних умовах завантажують паливні стрижні 14, що відпрацювали. Простір, що залишається, може бути заповнений інертним газом, після чого отвір 11 закривають кришкою 15 з міді або мідного сплаву, товщина якої становить 30-бОмм. Для того щоб розмістити кришку 15 в належному місці, стінка 12 скошена всередину так, як показано на фіг.3, при цьому відповідна зовнішня поверхня 16 кришки 15 має відповідний скіс. На фіг.3 компоненти представлені безпосередньо перед розміщенням кришки 15 на стінці 12.
Після такого розміщення інструмент 5 для зварювання тертям підводять до лінії з'єднання, що утворюється поверхнями 12, 16, і переміщують навколо цієї лінії з'єднання таким чином, щоб за допомогою зварювання тертям приварити кришку 15 до іншої частини циліндричної оболонки. 70 В описаному прикладі інструмент 5 для зварювання тертям поступально переміщують вздовж лінії з'єднання, однак можливе альтернативне компонування, при якому інструмент утримують на одному місці (з поворотом навколо його осі), а переміщується сама лінія з'єднання. Також потрібно зазначити, що хоч всі з'єднання в цьому прикладі зварюють з використанням зварювання тертям, деякі із з'єднань, як згадувалося вище, можуть бути зварені за допомогою електронно-променевого зварювання.
На фіг.4 представлений другий приклад. У цьому прикладі дві напівциліндричні частини 1, 2 знову приварюють одна до одної так, як показано на фіг.1, але в цьому випадку елемент 20, що складає основу, має поперечний розмір, який виходить за внутрішній розмір циліндричної оболонки, тим самим утворюючи лінію з'єднання 21, за якою потім може бути виконане зварювання за допомогою зварювання тертям або електронно-променевого зварювання. Крім того, в цьому прикладі кришка 21, що має форму, подібну формі го елемента 20, який складає основу, при цьому вона може бути приварена зварюванням тертям за лінією з'єднання 22. Можна сказати, що різні типи елементів згідно з фіг.З і фіг.4, які утворюють кришку і основу, при необхідності можна поєднувати і змінювати місцями.
Для ілюстрації здійснення винаходу були виконані різні зварні з'єднання деталей з мідних сплавів, причому ці зварні з'єднання були перевірені і досліджені. На фіг.5 представлена зміна твердості зварного з'єднання, сч ов отриманого зварюванням тертям двох деталей з чистої міді, що володіє високою провідністю. Зона зварного з'єднання вказана на фіг.5 (порядку 25-75мм), причому можна бачити, що величина твердості (НМ) за зварним і) з'єднанням фактично незмінна з обох сторін по відношенню до початкового матеріалу.
У другому прикладі були проведені випробування міцності звареного матеріалу на розтягнення. У цьому прикладі були досліджені мідні пластини товщиною 1Омм, зварені за допомогою зварювання тертям, при цьому Ге було встановлено, що міцність на розтягнення становить 224Н/мм 2, що сприятливо в порівнянні з міцністю на розтягнення початкової пластини товщиною 1Омм, яка становить 280Н/мм 2. Крім того, встановлено, що така Ф міцність на розтягнення постійна за довжиною зварного з'єднання. (о)
Зварне з'єднання, отримане зварюванням тертям в різних випробуваних зразках, також було досліджене на мікроскопічному рівні для визначення розміру зерен. Один з прикладів показаний на фіг.ба, на якому -- представлена макрофотографія мідної пластини товщиною 25мм, привареної за допомогою зварювання тертям. (Се)
Макрофотографія виразно показує чотири основних зони структури з різною зернистістю, які для ясності вказані на ескізі ба. Зона Х являє собою зону мідної пластини, на яку процес зварювання не вплинув. Зона 1 являє собою зону наданого теплового впливу, в якій тепло, утворене при зваренні, призвело до незначної модифікації « зернистої структури. Зони 2, З і 5 являють собою зони термомеханічного впливу, в яких структура піддана пластичній деформації з перекристалізацією деяких областей. Нарешті, зона 4 являє собою зону динамічно - с рекристалізованого матеріалу. а Приклади зони 1 і рекристалізованої частини зони 2 показані з великим збільшенням на фіг. відповідно 6Б і "» бс. Порівняння ясно показує, як рекристалізація зернистої структури в зоні 2 приводить до збільшеного розміру зерен. Отримані таким чином зварні з'єднання демонструють розміри зерен порядку 80-600мкм, порівняння яких з переважними розмірами зерен порядку 180-3бОмкм вельми сприятливе. Ці значення потрібно порівнювати з (о) тими значеннями, які звичайно отримують при використанні електронно-променевого зварювання і які можуть - змінюватися від значень порядку 180-36бОмкм в початковій пластині до 4мм.
В якості зварювального інструмента 5 можуть бути використані різноманітні інструменти, деякі приклади (Се) яких представлені на фіг.7 і 8. со 50 Кожний з інструментів, показаних на фіг.7 і 8, містить буртик 31 і палець 32 з лівосторонньою різьбовою нарізкою (для стандартного обертання інструмента за годинниковою стрілкою). 4) Інструмент, показаний на фіг.7а, має палець з овальним поперечним перетином, в той час як інструмент, показаний на фіг.75, забезпечений протилежними лисками 34, з тим щоб утворити поперечний перетин у вигляді лопатки. На фіг.7с представлений варіант того, що показано на фіг.7б5, але при цьому лиски 34 замінені увігнутостями 35. Інструмент, показаний на фіг.74, подібний інструменту, показаному на фіг.7а, за винятком того, що різьбова нарізка має крок і кут, які послідовно змінюються. о Інструмент, показаний на фіг.8, має пару лисок 33, виконаних на його бічних сторонах за допомогою іме) механічної обробки. Однак поперечний перетин пальця 32 може бути круглим, овальним або з доданою площинністю, за рахунок чого робочий об'єм голівки менше його об'єму обертання, з тим щоб забезпечити більш 60 легку течію пластифікованого матеріалу.
При виконанні операції об'єднаний в одне ціле вузол з пальця 32 і буртика 31 повертається і занурюється в з'єднання між деталями, що піддаються обробці, доти, поки буртик 31 не впровадиться в поверхню деталей, що обробляються. Коли спочатку відбувається занурення пальця 32, суміжний з ним метал нагрівається за рахунок тертя, як і невелика зона під кінчиком пальця 32. Глибина проникнення контролюється інструментом за 65 допомогою довжини пальця 32 нижче буртика 31.
Як тільки відбувається зіткнення з верхньою поверхнею основи, буртик підводить до зони зварювання додаткове тепло, що створюється тертям. Крім того, контактуючий буртик 31, якому за допомогою механічної обробки можна додати різноманітний профіль для забезпечення поліпшеного зчеплення, сприяє запобіганню виходу сильно пластифікованого матеріалу із зони зварювання.
Коли поворотний інструмент 31, 32 повністю навантажений, термомеханічно розм'якшений матеріал приймає форму, відповідну габаритній геометрії інструмента. Зона, яка піддається впливу тепла, ширше у верхній поверхні, де вона знаходиться в контакті з буртиком 31, і вужчає із збільшенням діаметра пальця 32.
Комбінований нагрів від пальця 32 і буртика 31, який забезпечується за рахунок тертя, створює стан сильно пластифікованого "третього тіла" навколо навантаженої голівки і у поверхні деталей, які обробляються. 70 Пластифікований матеріал створює деяку гідростатичну дію, коли поворотний інструмент переміщується вздовж з'єднання, сприяючи течії пластифікованого матеріалу навколо інструмента. Коли інструмент віддаляється, відбувається зрощення пластифікованого зварного матеріалу позаду інструмента.
Claims (14)
1. Спосіб виготовлення корозійно стійкої оболонки контейнера для радіоактивних матеріалів, при якому зварюють одна з одною за допомогою тертя щонайменше дві секції з міді або мідного сплаву.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зварюють одна з одною за допомогою тертя всі секції оболонки.
3. Спосіб за пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що в оболонці передбачають отвір, виконаний з можливістю завантаження через нього радіоактивного матеріалу, при цьому одна з секцій містить кришку для закриття отвору.
4. Спосіб за п. З, який відрізняється тим, що кришка і стінка оболонки, яка оточує отвір, скошені, так що кришка утримується оболонкою перед приваренням кришки до стінки. сч
5. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що щонайменше частина кришки має поперечний розмір, більший ніж відповідний розмір стінки оболонки, яка оточує отвір, так що кришка утримується оболонкою перед (о) приваренням кришки до стінки.
6. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що стадія зварювання передбачає утримання секцій оболонки в нерухомому стані і переміщення інструмента для зварювання тертям за лінією з'єднання між со зо бусідніми секціями.
7. Спосіб виготовлення контейнера для радіоактивних матеріалів, при якому проводять виготовлення (2) оболонки з отвором згідно з п. З і передбачають всередині оболонки конструкцію для розміщення радіоактивних о матеріалів.
8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що конструкція призначена для розміщення паливних стрижнів. --
9. Корозійностійка оболонка контейнера для радіоактивних матеріалів, що містить щонайменше дві секції з со міді або мідного сплаву, які зварені одна з одною за допомогою зварювання тертям.
10. Контейнер для радіоактивних матеріалів, який містить корозійностійку оболонку за п. 9 і конструкцію всередині оболонки для розміщення радіоактивних матеріалів, причому оболонка відкрита для забезпечення завантаження радіоактивного матеріалу в конструкцію. « 20
11. Спосіб зберігання радіоактивного матеріалу, при якому використовують контейнер за п. 10, або з с виготовляють контейнер за п. 7 або п. 8, або використовують контейнер, що має оболонку за п. 9, або виготовляють її за будь-яким з пп. 1-6, завантажують радіоактивний матеріал в контейнер Через отвір і :з» приварюють кришку до отвору таким чином, щоб радіоактивний матеріал повністю знаходився всередині контейнера.
12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що отвір протягом стадій завантаження і зварювання звернений б вгору.
13. Спосіб за пп. 11 або 12, який відрізняється тим, що кришку приварюють до оболонки зварюванням - тертям. со
14. Спосіб за будь-яким з пп. 11-13, який відрізняється тим, що радіоактивний матеріал містить радіоактивні як 5ор Відходи. 42) Ф) іме) 60 б5
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GBGB9808607.7A GB9808607D0 (en) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | Corrosion resistant enclosure and methods for its manufacture |
| PCT/GB1999/001194 WO1999054081A1 (en) | 1998-04-22 | 1999-04-19 | Corrosion resistant enclosure and methods for its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA61996C2 true UA61996C2 (en) | 2003-12-15 |
Family
ID=10830805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2000116535A UA61996C2 (en) | 1998-04-22 | 1999-04-19 | Method of fabricating an enclosure, method of fabricating a container, enclosure, container and storage method |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1073538B1 (uk) |
| JP (1) | JP4433612B2 (uk) |
| KR (1) | KR100581667B1 (uk) |
| CN (1) | CN1094809C (uk) |
| AU (1) | AU3615499A (uk) |
| CA (1) | CA2328994C (uk) |
| CZ (1) | CZ296872B6 (uk) |
| DE (1) | DE69902161T2 (uk) |
| ES (1) | ES2181419T3 (uk) |
| GB (1) | GB9808607D0 (uk) |
| RU (1) | RU2222416C2 (uk) |
| SK (1) | SK285577B6 (uk) |
| UA (1) | UA61996C2 (uk) |
| WO (1) | WO1999054081A1 (uk) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3429475B2 (ja) * | 2000-05-08 | 2003-07-22 | 川崎重工業株式会社 | スポット接合装置およびスポット接合方法 |
| AU2001261365A1 (en) | 2000-05-08 | 2001-11-20 | Brigham Young University | Friction stir weldin of metal matrix composites, ferrous alloys, non-ferrous alloys, and superalloys using superabrasive tool |
| US6732901B2 (en) | 2001-06-12 | 2004-05-11 | Brigham Young University Technology Transfer Office | Anvil for friction stir welding high temperature materials |
| JP4738657B2 (ja) * | 2001-07-10 | 2011-08-03 | Ｄｏｗａホールディングス株式会社 | 銅、銅基合金およびその製造方法 |
| US7097091B2 (en) | 2001-07-25 | 2006-08-29 | Hitachi, Ltd. | Friction stir welding method and component part welded by the method |
| JP3471338B2 (ja) | 2001-07-30 | 2003-12-02 | 川崎重工業株式会社 | 摩擦攪拌接合装置 |
| JP2006518671A (ja) | 2003-01-30 | 2006-08-17 | スミス インターナショナル、インコーポレテッド | 高融点材料のアウト−オブ−ポジション摩擦攪拌溶接 |
| WO2004101205A2 (en) | 2003-05-05 | 2004-11-25 | Smith International, Inc. | Applications of friction stir welding using a superabrasive tool |
| WO2005084162A2 (en) | 2003-08-04 | 2005-09-15 | Smith International, Inc. | Crack repair using friction stir welding on materials including metal matrix composites, ferrous alloys, non-ferrous alloys, and superalloys |
| US8186561B2 (en) | 2004-03-24 | 2012-05-29 | Megastir Technologies, LLC | Solid state processing of hand-held knife blades to improve blade performance |
| US20100078224A1 (en) | 2004-05-21 | 2010-04-01 | Smith International, Inc. | Ball hole welding using the friction stir welding (fsw) process |
| CN100584510C (zh) | 2004-10-05 | 2010-01-27 | Sii米加钻石公司 | 用在搅拌摩擦焊中的可扩张心轴和提供该心轴的方法 |
| JP4643319B2 (ja) * | 2005-03-15 | 2011-03-02 | 株式会社東芝 | 複合材料、その製造方法および複合材料製造装置 |
| US8056797B2 (en) | 2005-10-05 | 2011-11-15 | Megastir Technologies | Expandable mandrel for use in friction stir welding |
| US8550326B2 (en) | 2005-10-05 | 2013-10-08 | Megastir Technologies Llc | Expandable mandrel for use in friction stir welding |
| JP4898773B2 (ja) * | 2008-12-25 | 2012-03-21 | 日本車輌製造株式会社 | 摩擦攪拌接合用工具 |
| BR112012010352A2 (pt) | 2009-11-02 | 2018-03-20 | Megastir Tech Llc | posição fora de soldadura por fricção de revestimento e tubabem de diâmetro pequeno ou tubo |
| US20120255990A1 (en) * | 2011-04-05 | 2012-10-11 | General Electric Company | Welding process for large structures |
| WO2013027532A1 (ja) * | 2011-08-19 | 2013-02-28 | 日本軽金属株式会社 | 摩擦攪拌接合方法 |
| JP2014094409A (ja) | 2012-10-10 | 2014-05-22 | Nippon Light Metal Co Ltd | 伝熱板の製造方法及び摩擦攪拌接合方法 |
| JP7127425B2 (ja) * | 2018-08-22 | 2022-08-30 | 日本軽金属株式会社 | 接合方法及び液冷ジャケットの製造方法 |
| WO2023209928A1 (ja) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | ヤマザキマザック株式会社 | 摩擦攪拌接合工具、摩擦攪拌接合装置、および、摩擦攪拌接合方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4542846A (en) * | 1982-03-16 | 1985-09-24 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method of producing a multiple-wall pipe structure with anticorrosion end protection |
| DE3520450A1 (de) * | 1985-06-07 | 1986-12-11 | Gattys Technique S.A., Freiburg/Fribourg | Strahlenschutzbehaelter zum transport und zur lagerung radioaktiver materialien und verfahren zu seiner herstellung |
| GB9125978D0 (en) * | 1991-12-06 | 1992-02-05 | Welding Inst | Hot shear butt welding |
| DE4314275A1 (de) * | 1993-04-30 | 1994-11-03 | Helios Klima Kaelte | Verfahren zum Schweißen von Kupferrohren |
| NO942790D0 (no) * | 1994-03-28 | 1994-07-27 | Norsk Hydro As | Fremgangsmåte ved friksjonssveising og anordning for samme |
| JPH09208073A (ja) * | 1996-02-08 | 1997-08-12 | Hiroshi Tsuji | 紙葉捌き乾燥装置 |
| JPH1015674A (ja) * | 1996-07-02 | 1998-01-20 | Showa Alum Corp | 吸気マニホルドにおける分岐管とシリンダヘッドへの取付用フランジとの接合方法 |
| JPH1031094A (ja) * | 1996-07-15 | 1998-02-03 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 放射性廃棄物処分用オーバーパック |
| JP3333394B2 (ja) * | 1996-08-06 | 2002-10-15 | 株式会社日立製作所 | パネルの製作方法及びパネル |
| US5855293A (en) * | 1996-09-27 | 1999-01-05 | Automotive Fluid Systems, Inc. | Pressure vessel and method of manufacture thereof |
| US5697511A (en) * | 1996-09-27 | 1997-12-16 | Boeing North American, Inc. | Tank and method of fabrication |
-
1998
- 1998-04-22 GB GBGB9808607.7A patent/GB9808607D0/en not_active Ceased
-
1999
- 1999-04-19 WO PCT/GB1999/001194 patent/WO1999054081A1/en active IP Right Grant
- 1999-04-19 JP JP2000544464A patent/JP4433612B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-04-19 CA CA002328994A patent/CA2328994C/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-04-19 CN CN99805277A patent/CN1094809C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1999-04-19 KR KR1020007011726A patent/KR100581667B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-04-19 EP EP99918110A patent/EP1073538B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-19 UA UA2000116535A patent/UA61996C2/uk unknown
- 1999-04-19 CZ CZ20003777A patent/CZ296872B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1999-04-19 RU RU2000129156/02A patent/RU2222416C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1999-04-19 SK SK1713-2000A patent/SK285577B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1999-04-19 AU AU36154/99A patent/AU3615499A/en not_active Abandoned
- 1999-04-19 ES ES99918110T patent/ES2181419T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-19 DE DE69902161T patent/DE69902161T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1298332A (zh) | 2001-06-06 |
| SK17132000A3 (sk) | 2001-06-11 |
| KR100581667B1 (ko) | 2006-05-23 |
| AU3615499A (en) | 1999-11-08 |
| SK285577B6 (sk) | 2007-04-05 |
| EP1073538A1 (en) | 2001-02-07 |
| CA2328994C (en) | 2008-12-16 |
| DE69902161T2 (de) | 2002-11-07 |
| CZ20003777A3 (cs) | 2001-09-12 |
| RU2222416C2 (ru) | 2004-01-27 |
| CN1094809C (zh) | 2002-11-27 |
| EP1073538B1 (en) | 2002-07-17 |
| DE69902161D1 (de) | 2002-08-22 |
| ES2181419T3 (es) | 2003-02-16 |
| CZ296872B6 (cs) | 2006-07-12 |
| JP4433612B2 (ja) | 2010-03-17 |
| WO1999054081A1 (en) | 1999-10-28 |
| KR20010042914A (ko) | 2001-05-25 |
| GB9808607D0 (en) | 1998-06-24 |
| CA2328994A1 (en) | 1999-10-28 |
| JP2002512130A (ja) | 2002-04-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA61996C2 (en) | Method of fabricating an enclosure, method of fabricating a container, enclosure, container and storage method | |
| Mudali et al. | Corrosion and microstructural aspects of dissimilar joints of titanium and type 304L stainless steel | |
| KR101291022B1 (ko) | 폭발 용접된 중간 부재를 구비한 재료 복합체 | |
| Slobodyan | Resistance, electron-and laser-beam welding of zirconium alloys for nuclear applications: a review | |
| TW309618B (uk) | ||
| Zhang et al. | Suppressing cracking in resistance welding AA5754 by mechanical means | |
| Kim et al. | Effect of heat on the soundness of zircaloy-4 end cap closure using a resistance upset welding | |
| Crossland | Review of the present state-of-the-art in explosive welding | |
| US20080165912A1 (en) | Clad tube for nuclear fuel | |
| EP0381880B1 (en) | Explosively welding sleeves to inner surfaces of tubes | |
| JPS597433A (ja) | アモルフアス成形体の成形方法 | |
| Kim et al. | Development of zircaloy-4 endplate welding technology for a DUPIC fuel bundle assembly | |
| Andersson et al. | Creep testing of thick-wall copper electron beam and friction stir welds at 75, 125 and 175 deg C | |
| Kim et al. | Technology of the end cap laser welding for irradiation fuel rods | |
| Babkin et al. | Sealing of fuel elements for nuclear reactors by resistance butt welding | |
| JPH0786543B2 (ja) | 制御棒 | |
| WO1995029266A1 (en) | Method for mitigating residual stresses in welded metal components using high torch travel speeds | |
| Koh et al. | asses—431 assessors easel 7174124* § 7 ‘a ‘il “like see 1 seats | |
| JPH04286935A (ja) | 実機の余寿命予測用小型試験片の製作方法 | |
| RU2621539C1 (ru) | Способ аргонодуговой сварки кольцевых стыков трубчатых деталей | |
| Krylov et al. | Properties of welded joints in irradiated zirconium alloys | |
| Halm et al. | DEVELOPMENT OF A TRANSITION JOINT BETWEEN ZIRCALOY-4 AND Ni-Cr-Fe (ALLOY 600) | |
| Vamshi et al. | Experimental Investigation on Influences of Tool Shoulder Diameter (D) to Plate Thickness (T) ratio on Friction Stir Welding of Dissimilar Aluminium Alloys | |
| Cederqvist et al. | Industrialisation of novel welding process to seal copper canisters containing Sweden’s nuclear waste | |
| Kim et al. | Development of remote laser welding technology |