JPH0370577B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は薄板を互いに交差させ、その交差部
を溶接する薄板構造部の接合方法に係わり、特に
燃料集合体の支持格子を構成する薄板帯状のスト
ラツプの接合方法に関する。

「従来の技術」 周知のように、燃料集合体には、第１１図に示
すように、上下方向に離間して対向配置された上
部ノズル１と下部ノズル２との間に、複数の制御
棒案内管３が掛け渡されて固定され、これら制御
棒案内管３の中途部に、多数の燃料棒４を支持す
るための複数の支持格子５が上下方向に互いに離
間して取り付けられている。

上記支持格子５は、多数の格子空間５ａを画成
するように、鉄−クロム−ニツケル系超合金（イ
ンコネル）やジルコニウム系合金（ジルカロイ）
等の薄板帯状のストラツプを以下のようにして格
子状に組み接合したものである。

すなわち、第１２図および第１３図に示すよう
に、各ストラツプ６を互いに直交させて格子状に
組んだ後、これらストラツプ６の交差部分に突出
形成された溶接タブ７をTIG、電子ビームやレー
ザ等により溶融して、ナゲツト幅L₁、ナゲツト
深さD₁の平面視矩形状をなす溶接ナゲツト１０
を形成することにより、各ストラツプ６同士の接
合が行なわれている。

このようにして形成された支持格子５の各格子
空間５ａには、第１４図に示すように燃料棒４が
挿通され、この格子空間５ａを画成する壁部（ス
トラツプ）に形成されたデインプル７およびスプ
リング８より挾持されるようになつている。

そして、上記支持格子５を備えた燃料集合体で
は、原子炉の稼働時に、冷却水が格子空間５ａを
画成する壁部と燃料棒４との間を通り抜ける間
に、燃料棒４と熱交換されて加熱されるようにな
つている。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上記支持格子５のストラツプ６の接
合方法において、各ストラツプ６同士の溶接強度
を高めるには、上記溶接タブ７のボリユームを大
きくすればよい。

ところが、ボリユームを大きくすると、第１３
図における溶接ナゲツト１０のナゲツト幅L₁が
長くなる。このナゲツト幅L₁が長くなると、冷
却水の流路断面積が減少し、流水抵抗が増大す
る。この流水抵抗が増大すると、熱交換率が低下
するという不具合点が生じてしまうという問題が
あつた。

「発明の目的」 この発明は、上記問題点を解消するためになさ
れたものであり、ナゲツト幅を増大させることな
く溶接強度を高めることができる薄板構造部の接
合方法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」 この発明は、薄板を互いに交差させ、形成され
た交差線の端部に、交差線に沿つて延びる凹部を
形成し、この凹部に溶加部材を配置し、次いでこ
の溶加部材および凹部を溶融固化させることによ
り交差線の端部を溶接することを特徴としてい
る。

「実施例」 第１図ないし第６図はこの発明の一実施例を示
すものである。

第１図はこの発明の薄板構造部の接合方法によ
つて支持された支持格子における接合箇所を示す
ものであり、図中符号２０は互いに直交するよう
に組まれて上記支持格子を構成するストラツプ
（薄板）の要部を示す。

これらストラツプ２０の交差線の上端部には、
交差線に沿つて図中下方に延びる溶接ナゲツト２
１が形成されており、この溶接ナゲツト２１によ
り、ストラツプ２０同士の交差線の上端部が接合
されている。この溶接ナゲツト２１のナゲツト幅
L₂は第１３図に示した従来の溶接ナゲツト１０
のナゲツト幅L₁とほぼ同一であるが、ナゲツト
深さD₂は従来のナゲツト深さD₁より長くなつて
いる。

次に、上記のような溶接ナゲツト２１を形成す
る方法、すなわち各ストラツプ２０同士の接合方
法を説明する。

まず、第２図に示すように、各ストラツプ２０
上縁部の所定の位置（ストラツプ２０を交差させ
た際に形成される交差線の上端部）に、下端部が
Ｖ字状をなし、かつ切欠幅Ｌが上記ナゲツト２１
のナゲツト幅L₂より若干短く、かつ切欠深さＤ
がナゲツト深さD₂より若干浅い切欠部２２を形
成する。そして、これら切欠部２２が形成された
各ストラツプ２０同士を互いに直交させることに
より交差線の上端部に凹部２３を形成する。

次に、この凹部２３に、同凹部２３より容積が
小さく、下端部が断面三角形状をなす略円柱状の
溶加ピン（溶加部材）２４を挿入する。

そして、この溶加ピン２４および同溶加ピン２
４を囲む上記ストラツプ２０を溶融させる。する
と、第３図に示すように溶融した部分Ａが若干溶
融ピン２４の径方向に膨らむと共に、下方に延び
て固化する。

次に、第４図に示すように、固化した部分Ｂ上
に形成された凹部２５に略円柱状をなす次の溶加
ピン（溶加部材）２６を挿入する。

そして、この溶加ピン２６および凹部２５の内
壁面を溶融する。すると、この溶融した部分がそ
の熱により上記固化した部分Ｂをその接触部にお
いて溶融させる。

そして、これらを固化させることにより、第５
図および第６図に示すような溶接ナゲツト２１を
形成する。このようにして、ストラツプ２０同士
の交差線の上端部を溶接する。

上記ストラツプ２０同士の接合方法によれば、
溶接ナゲツト２１のナゲツト幅L₂を従来の溶接
ナゲツト１０のナゲツト幅L₁とほぼ同一にして、
ナゲツト深さD₂を従来のナゲツト深さD₁より深
くすることができる。すなわち、冷却水の流路断
面積は従来とほぼ同一であるので、流水抵抗を増
大させることなくストラツプ２０同士の溶接強度
を高めることができる。

なお、上記実施例では、溶接ナゲツト２１を二
段階に分けて形成したが、この発明はこれに限る
ことなく三段階以上の複数回に分けて行つてもよ
いし、さらに段階を踏まず一回で行つてもよい。
この場合においても、上記凹部２３の深さＤは従
来のナゲツト深さD₁より深いので凹部２３の容
積に見合う溶加ピンを用いることにより上記容積
ナゲツト２１を形成することができる。

さらに、上記実施例では、第２図に示すような
形状の溶加ピン２４を用いたが、第７図ないし第
１０図に示すような形状の溶加ピン２４ａ〜２４
ｄのいずれかを用いてもよく、さらに適切なボリ
ユームが得られる寸法を考慮すれば、これらに限
定されず他の各種形状のものでも同様の効果が得
られる。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、薄板
同士の交差線の端部に、この交差線に沿つて延び
る凹部を形成し、この凹部に溶加部材を配置し、
次いで、この溶加部材および凹部を溶融固化させ
ることにより、交差線の端部を溶接したので、交
差線端部の溶接幅を大きくすることなく、凹部の
深さ分だけ交差線上を溶接することができる。し
たがつて、上記溶接幅を増大させることなく溶接
強度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明の一実施例を示
す図であり、第１図は互いに接合されたストラツ
プの要部を示す斜視図、第２図はストラツプに形
成された凹部を示す斜視図、第３図は凹部に溶加
ピンを挿入した後この溶加ピンおよび凹部を溶融
させた状態を示す断面図、第４図は、固化した溶
加ピン上の凹部に次の溶加ピンを挿入した状態を
示す断面図、第５図は溶接ナゲツトを示す断面
図、第６図は第５図における矢視図、第７図な
いし第１０図はそれぞれ溶加ピンの変形例を示す
斜視図、第１１図は燃料集合体の正面図、第１２
図ないし第１４図は従来のストラツプ同士の接合
方法を説明するための図であり、第１２図はスト
ラツプに形成された溶接タブを示す斜視図、第１
３図は溶接ナゲツトを示す斜視図、第１４図は支
持格子の要部を示す平面図である。 ２０……ストラツプ（薄板）、２４，２４ａ〜
２４ｄ……溶加ピン（溶加部材）、２３，２５…
…凹部、２６……溶加ピン（次の溶加部材）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 薄板を互いに交差させ、形成された交差線の
   端部を溶接する薄板構造部の接合方法において、
   上記交差線の端部に、交差線に沿つて延びる凹部
   を形成し、この凹部に溶加部材を配置し、次いで
   この溶加部材およびこの溶加部材を囲む薄板を溶
   融固化させることにより上記交差線の端部を溶接
   することを特徴とする薄板構造部の接合方法。 ２ 薄板を互いに交差させ、形成された交差線の
   端部を溶接する薄板構造部の接合方法において、
   上記交差線の端部に、交差線に沿つて延びる凹部
   を形成し、この凹部に溶加部材を配置した後、こ
   の溶加部材および同溶加部材を囲む上記薄板を溶
   融固化させ、その後、上記溶融固化された溶加部
   材上に形成される凹部に次の溶加部材を配置し
   て、この溶接加部材および同溶加部材が位置して
   いる上記凹部を溶融固化させる工程を複数回繰り
   返すことにより上記交差線の端部を溶接すること
   を特徴とする薄板構造部の接合方法。