JPH03258492A - 核燃料集合体の支持格子用溶接治具 - Google Patents

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、核燃料集合体の支持格子用溶接治具に関する
。

［従来の技術と発明か解決しようとする課題］一般に、
加圧木型原子炉（Ｐ１９Ｒ）における核燃料集合体の支
持格子は、スリットの入った複数の板（ストラップ）を
互いに組み合せて格子状に配列し、各板の交点をＴｉｇ
溶接やレーザ溶接により溶接することにより製造してい
る。このような支持格子の溶接作業を行う際には、各板
間の格子状空間に各板の位置決めや溶接による歪防止の
目的のため直方体状の溶接治具を挿入配置することが通
常である。

ところて、従来における上述したような溶接治具は、鋼
製で耐摩耗性向上のため焼入れを施したものを使用して
いた。

しかしながら、このような従来の溶接治具においては、
たとえ焼入れ鋼ても使用の都度、少しずつ摩耗して前記
各板との接触部分の寸法が小さくなってしまい、溶接治
具本来の役目を発揮することができなくなるという問題
かあった。

また、従来の溶接治具においては、上述した摩耗に伴っ
て鋼の摩耗粉が前記各板の表面に付着するので支持格子
が錆る原因になるという問題もあった。そして、従来に
おいては摩耗粉を除去する目的で支持格子の製造最終段
階で全ての製品に酸処理又はガラスピーズ（小球）を打
ちつけて表面をならすホーニング処理等が施されている
のであるが、これには製造工程の煩雑化、製造コストの
上昇を招くという問題かあった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、耐摩耗
性及び乾式潤滑性を向上させることにより寸法変化や錆
の原因を無くし、潤滑油なしても潤滑性を高くすること
かでき、長期に亘って本来の機能を発揮することができ
、支持格子の製造工程の簡略化や製造コストの低減に寄
与し得る核燃料集合体の支持格子用溶接治具を提供する
ことを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するための本発明は、核燃料集合体にお
ける複数の燃料棒を予め定められた間隔で行列状に支持
する支持格子の溶接時に用いられる溶接治具において、
少なくとも前記支持格子との接触面をセラくツクス製と
したことを特徴とする溶接治具である。

ここで、前記接触面を含む溶接治具全体をセラミックス
製としてもよい。

また、前記セラくツクスとしてはＺｒＯ，などのジルコ
ニア系セラミックスを用いてもよい。

［作　用］ 以下に上記構成の作用を説明する。

前記溶接治具によれば、少なくとも支持格子との接触面
か耐摩耗性及び乾式潤滑性に優れたセラミックス製にな
っているので、支持格子溶接作業に長期に亘って使用し
ても寸法変化が無く摩耗粉を生しることも無く、これに
より、従来例の如き酸処理工程又はホーニング処理工程
を省くことかできる。

溶接治具全体をセラミックス製にしても上述した場合と
同様な作用を発揮する。また、溶接治具全体をセラミッ
クス製にすると、セラミックス以外の材料で形成した溶
接治具の支持格子に対する接触面をざらにセラくツクス
で形成する工程を省略することができ、製造工程の簡略
化かからすると、好ましい態様と言える。

また、前記セラミックスとして燃料棒素材と同系のジル
コニア系セラくツクスを用いることにより、上記作用を
顕著に発揮させることができる。

［実施例］ 以下に本発明の溶接治具の実施例を説明する。

まず、第４図ないし第６図を参照して核燃料集合体２０
の概要を説明する。

第４図に示す核燃料集合体２０は、上面か正方形状の下
部ノズル２１上に支持格子２２を用いて多数の燃料棒２
３を行列状に、かつ、互いに所定の間隔をもって配列す
るとともに、下部ノズル２１と上部ノズル２５との間を
所要数の制御棒案内管２４を介して連結した構成となっ
ている。

前記支持格子２２は、第５図に示すように、全体の平面
が正方形状で個々の板（ストラップ）２２ａにより正方
形状の格子セル２６を形成している。

すなわち、前記格子セル２６は、第６図に示すように相
対向する溝２７を所定間隔毎に設けた板２２ａを縦横に
交互させて各溝２７同士を嵌合することにより形成され
、各板２２ａの交点を溶接した後、各格子セル２６に燃
料棒２３及び所要数の制御棒案内管２４を挿入するよう
になっている。

次に、本実施例の溶接治具ｌについて第１図および第２
図を参照して詳述する。

同図に示す溶＃拍具１は、断面か正方形を呈する全長り
の直方体状に形成された治具本体２を有し、この治具本
体２の両端部四隅に各々突出部３を片側４個、合計８個
て突設している。また、前記治具本体２の長さ方向中心
部を貫いて抜孔４か穿設されているか、これは治具など
に依って抜き取り挿入の効率化か図れるようにする場合
のものである。

前記治具本体２は例えばステンレス鋼棒に対する切削加
工、焼入れ加工及び研削加工により形成したものである
。

前記各突出部３はＺｒＯ，製で、治具本体２における９
０度の角度で交叉する本体面２ａ、２ｂと各々平行な前
記板２２ａと接触する接触面３ａ、３ｂ（第１図におい
てクロス斜線を付して示す、）を具備し、対向する接触
面３ａ、３ａおよび３ｂ、３ｂ間の寸法が予め設定した
一定値となっている。

前記治具本体２は直接前記板２２ａと接触しないことか
ら、粗ｍりのままとすることかできる。

また、前記各接触面３ａ、３ｂは各々研磨加工し、寸法
および面精度を規格値とするものである。

次に、上記構成の溶接治具１の作用を第３図をも参照し
て説明する。

支持格子２２を製造するに当り、第６図に示す如く各板
２２ａを縦横に組合せ各溝２７間士を嵌合して第３図に
拡大して示す状態にする。

次に、前記溶接治具ｌをその長さ方向を第３図に斜線を
付して示す如く紙面裏方向に向けて各格子セル２６内に
挿入し、前記各接触面３ａ、３ｂを各々対応する板２２
ａの面に当接させ、格子セル２６の寸法を一定に保持す
る。

この状態で、各板２２ａの支点部分に対し、Ｔｉｇ溶接
またはレーザ溶接の方法で溶接作業を行い、第３図に・
印で示す溶接部１０を作って各板２２ａを固着する。

この後、各溶接治具ｌを抜き取ることにより支持格子２
２を製造することかできるのであるが、この際、前記接
触面３ａ、３ｂがＺｒＯ□製であることから耐摩耗性及
び乾式潤滑性に優れ、各板２２ａからの抜き取りに際し
ての板２２ａとの面摩擦にもかかわらず摩耗粉が生じる
ことはなく、この結果、接触面３ａ、３８間、３ｂ、３
ｂ間の寸法も長期に亘る繰り返し使用にも減少すること
はなく正確な寸法精度をもった支持格子２２を得ること
ができる。

また、仮りに摩耗粉が生じても鉄系てはないことから各
板２２ａに錆を発生させる原因も無くなり、これにより
、従来例の如き最終段階の酸処理工程を省くことができ
工程の簡略化および支持格子２２の製造コストの低減を
図ることが可能となる。

第７図（ａ）、　（ｂ）は本発明の実施例の他例を示す
ものであり、同図に示す溶接治具ＩＡは、前記溶接治具
ｌと略同様の形状を有するものであるか、全体をＺｒＯ
，系のセラミックス製としたものである。

尚、第７図（ａ）、（ｂ）において第１図、第２図に示
すものと同一の機能を有する要素には同一の符号を付し
ている。

このような構成の溶接治具ＩＡを用いても前記溶接治具
１と同様の作用効果を発揮させることかてきる。

本発明は上述した実施例のばか種々の変形か可能である
。

例えば、第１図、第２図に示す突出部３を鋼製にして、
その表面の３８．３ｂの部分にセラミック溶射を行い、
板２２ａと接触する部分のみか薄いセラミックとなって
いる溶接治具を用いてもよい。また、抜孔４は第７Ｑａ
（ａ）、（ｂ）に示すようになくてもよい。

［発明の効果］ 以上に詳述した本発明によれば、上記構成としたことに
より、耐摩耗性及び乾式潤滑性か向上し長期に亘って寸
法変化が生じることなく、また、錆の要因を生しること
もなく、支持格子の製造工程の簡略化および製造コスト
の低減化に寄与し得る核燃料集合体の支持格子用溶接治
具を提供することかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の溶接治具の実施例を示す正面図、第２
図は同上の側面図、第３図は同上の使用状態の平面図、
第４図は核燃料集合体の正面図、第５図は支持格子の平
面図、第６図は支持格子の組立状態を示す分解斜視図、
第７図（ａ）、（ｂ）は本発明の他の実施例の正面図お
よび側面図である。 １・・・溶接治具、２・・・治具本体、３ａ、３ｂ・・
・接触面、２２・・・支持格子、２３・・・燃料棒。 第１図 第２図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）核燃料集合体における複数の燃料棒を予め定めら
   れた間隔て行列状に支持する支持格子の溶接時に用いら
   れる溶接治具において、少なくとも前記支持格子との接
   触面をセラミックス製としたことを特徴とする溶接治具
   。
2. （２）前記セラミックスはジルコニア系セラミックスで
   ある請求項１記載の溶接治具。