JPH01138065A - 多面体構造体の溶接方法及びその装置 - Google Patents

多面体構造体の溶接方法及びその装置

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JPH01138065A
JPH01138065A JP62296700A JP29670087A JPH01138065A JP H01138065 A JPH01138065 A JP H01138065A JP 62296700 A JP62296700 A JP 62296700A JP 29670087 A JP29670087 A JP 29670087A JP H01138065 A JPH01138065 A JP H01138065A
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torch
welding
rotating
torches
tip
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JP62296700A
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Masaki Ouchi
勝紀 大内
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Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd
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Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

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】 「産業上の利用分野」 本発明は、多面体構造体の溶接方法及びその装置に係り
、例えば、六面体に形成された核燃料集合体の溶接方法
及びその装置に関するものである。
「従来の技術] 従来のこの種の多面体構造体の溶接方法としては、例え
ば、所定の長さを有する六角管をその長さ方向に隣接さ
せて、突き合わせ溶接によって接続する場合に、突き合
わされた六角管の周方向に形成される溶接部に沿って一
本のトーチを台車に取り付けた自動溶接機を始点から終
点に向って順次連続的に移動させて溶接するようにした
ものが知られている。
「発明が解決しようとする問題点」 ところが、上記従来の多面体構造体の溶接方法にあって
は、−本のトーチによって多面体構造体の周方向に形成
された溶接部に沿って始点から終点に向って連続的に溶
接していくために、多面体構造体の溶接されている部分
と、未だ溶接されていない部分とに温度差が生じて熱歪
が発生すること、また、角部においてはトーチの後部が
他面側へ回動する間、該トーチの先端部が面部分より長
時間に角部に停滞した状態となり、角部の溶は込み深さ
が他の面部分より深くなると共に、良好なビードが形成
されないこと等の問題点があった。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、多面体
構造体に溶接中に熱歪を生じさせることな(、また、面
部分と角部との溶は込み深さを均一とすると共に、良好
なビードを形成することのできる多面体構造体の溶接方
法及びその装置を提供することを目的としている。
「問題点を解決するための手段」 前記問題点を解決するために、本発明の方法は、構造体
の外周に略等間隔の回転角度で離間させて配設された複
数本のトーチを、同時に前記溶接部に沿って移動させな
がら溶接すると共に、前記トーチが構造体の角部を通過
する際には、トーチの後端部側を該トーチの先端部より
速く構造体の一方の面から他方の面側へ旋回させるよう
にしており、また本発明の装置は、構造体の外周部に等
間隔の回転角度で離間され、かつその先端部が構造体の
面に向って略直交するように配設された複数本のトーチ
と、このトーチを旋回機構を介して固定すると共に、該
トーチを構造体の径方向に沿って回転させるための回転
テーブルとを備えてなり、前記旋回機構が回転テーブル
の上部に固定された円弧状の旋回レールと、該旋回レー
ルに沿って移動自在に取り付(Jられた旋回台と、該旋
回台にト−チの先端部と構造体の溶接部との間の距離を
一定に保つために該トーチを構造体に対して進退自在に
取り付ける自動ギャップ調整機構とからなっている。
「作用」 本発明の方法及び装置によれば、多面体構造体の角部に
おいて、トーチが一方の面から他方の面側へ移動する際
に、トーチの後部が旋回機構によって急速に旋回されろ
ため、トーチの先端部が必要以上に前記角部に停滞する
ことなく、角部の輪郭に対して連続的に略直角に位置す
るようになる。
「実施例」 以下、本発明を図面を参照しながら説明する。
第1図ないし第5図は本発明の一実施例を示す図であり
、本発明の多面体構造体の溶接方法及びその装置を、核
燃料集合体の外殻を形成する六角管の接合に適用した場
合を示すものであり、第1図。
第2図は溶接装置全体を示し、第3図、第4図は溶接装
置の要部を示し、第5図は六角管からなる核燃料集合体
の外殻を示すものである。
第1図、第2図中符号lは多面体構造体の溶接装置(以
下、単に「溶接装置」という)であり、この溶接装置1
は基台2と、この基台2の端部に回動自在に取り付けら
れた倒立式定盤3と、この倒立式定盤3に支持台4によ
って取り付けられた2つの溶接機5と、同様に倒立式定
盤3に取り付けられた多面体構造体である核燃料集合体
6を支持するための2つの支持部7とからなっている。
また符号8は溶接機5へ電流を供給するための溶接電源
であり、9は溶接部を制御するための制御盤、10は溶
接用足場である。
核燃料集合体6は、第5図に示すように、上部のハンド
リングヘッド6aと、中間部のラッパ管6bと、下部の
エントランスノズル6Cとからなっており、これらの接
続部分は六角管によって構成されており、正六面体に形
成された外周の周方向に沿って溶接部R1、R2が形成
されるようになっている。
溶接機5は、第3図、第4図に示すように、六角管6の
外周部に等間隔の回転角度(本実施例においてはθ−1
20°)で離間して3本のトーチ15が配設されており
、各トーチ15はその先端部が六角管6の各面に向って
略直交するように配置されている。したがって、各トー
チによって六角管6の2面づつの溶接を受は持つように
なる。
また、トーチ15は旋回機構16を介して該トーチ15
を六角管6の周方向に回転させるための回転テーブル1
7に取り付けられており、回転テーブル17は支持台4
によって倒立式定盤3に固定されている。回転テーブル
17は円盤状に形成され、その底部中心には固定治具1
8が固定されていると共に、内周面には円環状の旋回駆
動ギヤー19が固定されており、該旋回駆動ギヤー19
は前記固定治具18の先端部に固定された旋回駆動モー
タ18aによって駆動されることによって、回転テーブ
ル17が六角管6の周囲を回転するようになっている。
前記旋回機構16は、円弧状に形成された族1回レール
20が回転テーブル17の上部に180゜の回転角度で
離間し、かつその内周面側を回転テーブル17の中心に
向けて3個固定されており、該旋回レール20の外周部
には保持ローラ21゜21.21を介して、該旋回レー
ル20に沿って移動自在な旋回台22が取り付けられて
いる。そして、各旋回台22の外周部には、円環状のト
ーチ角度駆動ギヤー23が固定されており、該トーチ角
度駆動ギヤー23は回転テーブル17の一外周面に固定
されたトーチ角度駆動モータ25によって回転テーブル
17の上部で、トーチ15の先端部を中心にして周方向
に旋回可能とされている。
また、旋回台22の上部には、トーチ15を六角管6に
対して進退自在に移動可能な自動ギャップ調整機構24
が取り付けられており、トーチ15の先端部はこの自動
ギャップ調整機構24によって六角管の各面に対して常
に一定の距離を保つように設定されている。
つぎに、前記のように構成された本実施例の溶接装置を
用いて、多面体構造体の溶接方法について説明する。
まず、核燃料集合体6を溶接装置lの支持部7=7− へ、六角管の周方向に沿って溶接部R1,R2が形成さ
れるように各六角管を突き合わせて支持すると共に、溶
接部R1,R2に溶接機5のトーチ15の先端部を位置
させる。つぎに、溶接機5のトーチ15の先端部を六角
管の周方向に120゜離間して、各面に略直交するよう
に配置した後、溶接を開始すると共に、旋回駆動モータ
18aによって回転テーブル17を回転させる。回転テ
ーブル17が回転するに従って、トーチ15の先端は六
角管6の面に沿って移動しながら溶接部R1゜R2を溶
接するが、その際、自動ギャップ調整機構24によって
トーチI5の先端部が六角管の面に対して進退し最適な
溶接距離となるように調節される。そして、第3図に示
すように、トーチ15の先端部が六角管6の角部分に達
すると、トーチ角度駆動モータ25によってトーチ駆動
ギヤー23を回転させ、これによってトーチ15を該ト
ーチの先端部を中心として、旋回レール20に沿って旋
回させる。したがって、トーチ15の後部は、トーチ1
5の先端部に対して六角管6の一方の面から他方の面側
へ急速に旋回することとなり、その結果、角部を通過す
るトーチの先端部が面部分を通過する場合に比べて必要
以上に角部に停滞することがないと共に、角部の輪郭に
対して連続的に直角に位置するようになる。角部を通過
したトーチ15は、再び六角管6の他の面を周方向に旋
回しながら溶接部を溶接した後、再び角部において、旋
回し゛−ル20に沿って前述したように急速に旋回し、
さらに、他の面へ移動して他のトーチ!5が溶接を始め
た始点まで達し、旋回駆動モータ24が停止して溶接が
完了する。なお、これらの動作は、全て制御盤11によ
って制御されるようになっている。
このように、本実施例の多面体構造体の溶接方法及びそ
の装置によれば、六角管6の外周に配設しノこ3本の1
・−チ15によって同時に六角管の周方向に形成された
接合部に沿って各始点から他のトーチ15の始点に向っ
て連続的に溶接していくために、六面体の3面が同時に
溶接されることとなり、各面か一様に加熱されて略均−
な温度分布となり、六角管の溶接部付近に殆ど温度差が
発生せず、したがって熱歪が生じることがない、また、
六角管6の角部においてはトーチ15の後部が先端部に
比べて急速に他面側へ旋回するため、トーチの先端部は
長時間角部に停滞することなく、角部の輪郭に対して連
続的に略直角に位置するようになり、角部の溶は込み深
さが面部分と同様に均一な溶は込み深さとなると共に、
良好なビードが形成される。
なお、前述した実施例以外の他の実施例、および技術的
事項について、以下に記載する。
(i)  前記実施例においては、多面体構造体に核燃
料集合体の外殻をなす六角管を用いたが、これに限られ
ることなく、8面体、16面体等あらゆる他面体構造物
に適用することができる。その際、使用するトーチの数
を適宜増減さUて所定の間隔で離間させて配置し、多面
体構造体に熱歪が発生するのを防止するようにすること
は勿論である。
(11)前記実施例においては、倒立式定盤に2つの溶
接機5を配設したが、これに限られることなく、2個以
上の複数個を配設し、これによって同時に溶接するよう
にしてもよい。
「発明の効果」 前述したように、本発明の多面体構造体の溶接方法及び
その装置によれば、多面体の外周部に配設された複数本
のトーチと、このトーチを多面体の周方向に沿って回転
させるための回転テーブルと、旋回レール、旋回台、自
動ギャップ調整機構とからなる旋回機構とを備え、この
多面体の外周部に略等間隔の回転角度で離間させて配設
されノー複数本のトーチを周方向へ同時に移動させなが
ら前記溶接部に溶接するため、多面体構造体に熱歪が生
じることなく、また、トーチが多面体の角部を通過する
際には、トーチの後端部側を該トーチの先端部より速く
多面体の一方の面から他方の面側へ回動させ、角部の輪
郭に対して連続的に略直角に位置するようにるようにし
たものであるので、トーチの先端部は長時間角部に停滞
することなく、角部の溶は込み深さが面部分と同様な均
一な溶は込み深さとなると共に、良好なビートが形成さ
れるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第5図は本発明の一実施例を示すものであ
り、第1図は本発明の多面体構造体の溶接装置の全体を
示す平面図、第2図は多面体構造体の溶接装置の全体を
示す側面図、第3図は溶接機の平面図、第4図は溶接機
の側面図、第5図は多面体構造体である核燃料集合体の
外殻の側面図である。 5・・・・旋回機構、6 ・・多面体構造体(六角管。 核燃料集合体の外殻)、+ 5   トーチ、16・・
旋回機構、17・・・・回転テーブル、20・・ 旋回
レール、22 ・・・・旋回台、24 ・自動ギャップ
調整機構、r(I 、R2・・溶接部。 出願人  三菱原子燃料株式会社 区 (〜  へ 区

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)外周に多面体が形成された少なくとも2個の構造
    体を、溶接部が周方向に沿って形成されるように接続す
    る多面体構造体の溶接方法であって、前記構造体の外周
    に略等間隔の回転角度で離間させて配設された複数本の
    トーチを、同時に前記溶接部に沿って移動させながら溶
    接すると共に、前記トーチが構造体の角部を通過する際
    には、トーチの後端部側を該トーチの先端部より速く構
    造体の一方の面から他方の面側へ旋回させることを特徴
    とする多面体構造体の溶接方法。
  2. (2)外周に多面体が形成された少なくとも2個の構造
    体を、溶接部が周方向に沿って形成されるように接続す
    る多面体構造体の溶接装置であって、前記構造体の外周
    部に等間隔の回転角度で離間され、かつその先端部が構
    造体の面に向って略直交するように配設された複数本の
    トーチと、このトーチを旋回機構を介して固定すると共
    に、該トーチを構造体の径方向に沿って回転させるため
    の回転テーブルとを備えてなり、前記旋回機構が回転テ
    ーブルの上部に固定された円弧状の旋回レールと、該旋
    回レールに沿って移動自在に取り付けられた旋回台と、
    該旋回台にトーチの先端部と構造体の溶接部との間の距
    離を一定に保つために該トーチを構造体に対して進退自
    在に取り付ける自動ギャップ調整機構とからなっている
    ことを特徴とする多面体構造体の溶接装置。
JP62296700A 1987-11-25 1987-11-25 多面体構造体の溶接方法及びその装置 Granted JPH01138065A (ja)

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JPH01138065A true JPH01138065A (ja) 1989-05-30
JPH0527513B2 JPH0527513B2 (ja) 1993-04-21

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5411128A (en) * 1977-06-28 1979-01-27 Kubota Ltd Method of making glasssfiberrreinforced cement plates
JPS54102543U (ja) * 1977-12-29 1979-07-19
JPS6215882U (ja) * 1985-07-15 1987-01-30

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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