JPH067189B2 - 支持格子の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明はストラップ相互の溶接強度を高くすることが
できる支持格子の製造方法に関する。

「従来の技術」 周知のように、加圧水型軽水炉等の原子炉に装荷される
燃料集合体には、第６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−ニッケル系超合金（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
ッ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７図および第８図に示すように、各ストラ
ップ６を互いに直交させて格子状に組んだ後、これらス
トラップ６の交差部分に突出形成された溶接タブ７をＴ
ＩＧ、電子ビームやレーザ等により溶融して、ナゲット
幅Ｌ_１、ナゲット深さＤ_１の平面視矩形状をなす溶接ナ
ゲット１０を形成することにより、各ストラップ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９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（ストラップ）に形成されたディ
ンプル７およびスプリング８により挾持されるようにな
っている。

そして、上記支持格子５を備えた燃料集合体では、原子
炉の稼動時に、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っている。

「発明が解決しようとする課題」 ところが、上記支持格子５のストラップ６の接合方法に
おいて、各ストラップ６同士の溶接強度を高めるには、
上記溶接タブ７のボリュームを大きくすればよい。

ところが、ボリュームを大きくすると、第８図における
溶接ナゲット１０のナゲット幅Ｌ_１が長くなる。このナ
ゲット幅Ｌ_１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
う問題があった。

「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、ナゲット幅を増大させることなくナゲット深さを
深くすることにより、溶接強度を高めることができる支
持格子の製造方法を提供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」 この発明は、複数の薄板帯状をなすストラップを互いに
格子状に交差させ、形成された交差線の端部を溶融固化
させることにより、この溶融固化された部分の上方に交
差線に沿って延びる凹部を形成し、次いでこの凹部に溶
加部材を配置し、この溶加部材および同溶加部材を囲む
ストラップ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５図はこの発明の一実施例を示すもので
ある。

第１図はこの発明の支持格子の製造方法により製造され
た支持格子の要部を示すものであり、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
トラップの要部を示す。

これらストラップ２０の交差線Ｙの上端部には、この交
差線Ｙに沿って図中下方に延びる溶接ナゲット２１が形
成されており、この溶接ナゲット２１により、ストラッ
プ２０同士の交差線Ｙの上端部が接合されている。この
溶接ナゲット２１のナゲット幅（交差線に直交する方向
の最大寸法）Ｌ_２は第８図に示した従来の溶接ナゲット
１０のナゲット幅Ｌ_１とほぼ同一であるが、ナゲット深
さ（交差線方向の最大寸法）Ｄ_２は従来のナゲット深さ
Ｄ_１より深くなっている。

次に、上記構成の支持格子の製造方法について説明す
る。

まず、第２図に示すように、各ストラップ２０上縁部の
所定の位置（ストラップ２０を交差させる位置）に、切
欠幅Ｌが上記ナゲット２１のナゲット幅Ｌ_２より若干短
く、かつ切欠深さＤがナゲット深さＤ_２より浅い切欠部
２２を形成する。そして、これら切欠部２２が形成され
た各ストラップ２０同士を互いに直交させることにより
交差線の上端部に切欠凹部２３を形成する。

次に、この切欠凹部２３の底部（交差線Ｙの上端部）に
レーザを照射してこの底部を溶融させる。すると、第３
図に示すように、溶融した部分が図中下方に延びて固化
し、この固化した部分Ａの上方に凹部２４（切欠凹部２
３を含む）が形成される。

次いで、この凹部２４に円柱状の溶加部材２５を挿入
し、この溶加部材２５および同溶加部材２５を囲む上記
ストラップ２０をレーザにより溶融させる。すると、第
４図に示すように、この溶融した部分Ｂがその熱により
上記固化した部分Ａをその接触部において溶融させ、そ
して、これら溶融した部分を固化させることにより、第
４図および第５図に示すように溶接ナゲット２１を形成
する。このようにして、ストラップ２０同士の交差線Ｙ
の上端部を溶接することにより支持格子を製造する。

上記支持格子の製造方法によれば、ストラップ２０同士
の交差線Ｙの上端部に、切欠幅が従来のナゲット幅Ｌ_１
より若干狭い切欠凹部２３を形成し、この切欠凹部２３
の底部をレーザにより溶融固化させ、この固化した部分
の上方に形成された凹部２４に溶加部材２５を挿入して
この溶加部材２５および同溶加部材２５を囲む上記スト
ラップ２０をレーザにより溶融させることにより、溶接
ナゲット２１を形成したので、この溶接ナゲット２１の
ナゲット幅Ｌ_２を従来の溶接ナゲット１０のナゲット幅
Ｌ_１とほぼ同一にして、ナゲット深さＤ_２を従来のナゲ
ット深さＤ_１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ップ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、溶接ナゲット２１を形成するに
際し、各ストラップ２０同士の交差線Ｙの上端部に予め
切欠凹部２３を形成した後凹部２４を形成したが、この
発明はこれに限ることなく、各ストラップ２０同士の交
差線Ｙの上端部にレーザを照射することにより直接所定
深さの凹部２４を形成してもよい。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、ストラップ同
士の交差線の端部を溶融固化させることにより、この溶
融固化された部分の上方に交差線に沿って延びる凹部を
形成し、次いでこの凹部に溶加部材を配置し、この溶加
部材および同溶加部材を囲むストラップを溶融固化させ
ることにより、交差線の端部を溶接したので、従来に比
べ交差線端部の溶接幅を大きくすることなく、溶接深さ
を深くするすなわち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説明するた
めのものであり、第１図は互いに接合されたストラップ
の要部を示す斜視図、第２図はストラップを交差させた
状態を示す要部の斜視図、第３図はストラップ同士の交
差線の上端部を溶融固化させた状態を示す断面図、第４
図は溶接ナゲットを示す断面図、第５図は第４図におけ
るＶ矢視図、第６図は燃料集合体の正面図、第７図ない
し第９図は従来のストラップ同士の接合方法を説明する
ためのものであり、第７図はストラップに形成された溶
接タブを示す斜視図、第８図は溶接ナゲットを示す斜視
図、第９図は支持格子の要部を示す平面図である。 ２０……ストラップ、２４……凹部、 ２５……溶加部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の薄板帯状をなすストラップを互いに
   格子状に交差させ、形成された交差線の端部を溶接して
   支持格子を製造する支持格子の製造方法において、上記
   交差線の端部を溶融固化させることにより、この溶融固
   化された部分の上方に上記交差線に沿って延びる凹部を
   形成し、次いでこの凹部に溶加部材を配置し、この溶加
   部材および同溶加部材を囲む上記ストラップを溶融固化
   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
   徴とする支持格子の製造方法。