JPH1090457A - 燃料棒の端栓およびこの端栓と被覆管の溶接方法 - Google Patents
燃料棒の端栓およびこの端栓と被覆管の溶接方法Info
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- JPH1090457A JPH1090457A JP8265368A JP26536896A JPH1090457A JP H1090457 A JPH1090457 A JP H1090457A JP 8265368 A JP8265368 A JP 8265368A JP 26536896 A JP26536896 A JP 26536896A JP H1090457 A JPH1090457 A JP H1090457A
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- cladding tube
- welding
- fuel rod
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料棒の端栓と被覆管とを溶接するに際し、
ＴＩＧ溶接のアークの安定した発生を実現すると共に、
溶接後の溶接部のくぼみを防止する。 【解決手段】 端栓本体１の周面に所定高さの凸条７
を、被覆管４との接合部５に隣接して周設し、被覆管４
との溶接時にこの凸条７を溶融する。
ＴＩＧ溶接のアークの安定した発生を実現すると共に、
溶接後の溶接部のくぼみを防止する。 【解決手段】 端栓本体１の周面に所定高さの凸条７
を、被覆管４との接合部５に隣接して周設し、被覆管４
との溶接時にこの凸条７を溶融する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料集合体を構成す
る燃料棒の端栓およびこの端栓と燃料棒被覆管との溶接
方法に関するものである。
る燃料棒の端栓およびこの端栓と燃料棒被覆管との溶接
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ＢＷＲ用燃料棒は、図７に示す
ように円筒状の被覆管４の内部に多数の燃料ペレットＰ
とプレナムスプリングＳとを充填して、上記被覆管４の
上部と下部とを夫々上部端栓Ｔと下部端栓Ｔ′により封
詰した構成を有している。
ように円筒状の被覆管４の内部に多数の燃料ペレットＰ
とプレナムスプリングＳとを充填して、上記被覆管４の
上部と下部とを夫々上部端栓Ｔと下部端栓Ｔ′により封
詰した構成を有している。
【０００３】上記各端栓Ｔ、Ｔ′は、図８に示すように
端栓本体１の一端に形成した挿入部２が被覆管４に挿入
されると共に、端栓本体１と被覆管４との接合部５がテ
ィグ（ＴＩＧ）溶接によって溶接される。
端栓本体１の一端に形成した挿入部２が被覆管４に挿入
されると共に、端栓本体１と被覆管４との接合部５がテ
ィグ（ＴＩＧ）溶接によって溶接される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで近年、燃料の
高燃焼度化に伴い、燃料ペレットからのＦＰガス放出を
低減せしめて燃料棒の内圧の増加を抑制するため、燃料
棒内の初期ヘリウム加圧量を増加させることが検討され
ている。上記初期ヘリウム加圧量を増加させるために
は、燃料棒を所定のチャンバー内に入れ、高圧力雰囲気
下で上記端栓の溶接を行う必要がある。
高燃焼度化に伴い、燃料ペレットからのＦＰガス放出を
低減せしめて燃料棒の内圧の増加を抑制するため、燃料
棒内の初期ヘリウム加圧量を増加させることが検討され
ている。上記初期ヘリウム加圧量を増加させるために
は、燃料棒を所定のチャンバー内に入れ、高圧力雰囲気
下で上記端栓の溶接を行う必要がある。
【０００５】しかしながら、上記高圧力雰囲気下での溶
接は、溶接アークが不安定になるため、溶接だれ等が生
じやすくなる。これは特に、アーク起動時が顕著であ
り、被覆管や端栓の細径部にアークがとんでしまい、そ
の部分が溶けて溶接だれを生じやすいという問題を有し
ている。
接は、溶接アークが不安定になるため、溶接だれ等が生
じやすくなる。これは特に、アーク起動時が顕著であ
り、被覆管や端栓の細径部にアークがとんでしまい、そ
の部分が溶けて溶接だれを生じやすいという問題を有し
ている。
【０００６】本発明は叙上の如き実状に対処し、特に端
栓本体の周面に所定の凸条を形成することにより、上記
アークの安定した発生を実現すると共に、溶接後の溶接
部のくぼみを防止することを目的とするものである。
栓本体の周面に所定の凸条を形成することにより、上記
アークの安定した発生を実現すると共に、溶接後の溶接
部のくぼみを防止することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち、上記目的に適
合する本発明の燃料棒端栓の特徴は、端栓本体の一端に
形成した挿入部を被覆管に挿入して、端栓本体と被覆管
との接合部を溶接する燃料棒の端栓において、上記端栓
本体の周面に、この端栓本体と同材質からなる高さ０．
１〜３ｍｍの凸条を、上記接合部に隣接して周設したと
ころにある。
合する本発明の燃料棒端栓の特徴は、端栓本体の一端に
形成した挿入部を被覆管に挿入して、端栓本体と被覆管
との接合部を溶接する燃料棒の端栓において、上記端栓
本体の周面に、この端栓本体と同材質からなる高さ０．
１〜３ｍｍの凸条を、上記接合部に隣接して周設したと
ころにある。
【０００８】そして、上記本発明の端栓において、上記
凸条の長手方向に直交する断面形状を略三角形とし、さ
らにこの三角形の頂部が被覆管の反対側に片寄った断面
形状とすることも可能である。また、上記本発明の各端
栓において、上記凸条を端栓本体周面の上記接合部側の
一部にのみ周設することも可能である。
凸条の長手方向に直交する断面形状を略三角形とし、さ
らにこの三角形の頂部が被覆管の反対側に片寄った断面
形状とすることも可能である。また、上記本発明の各端
栓において、上記凸条を端栓本体周面の上記接合部側の
一部にのみ周設することも可能である。
【０００９】一方、本発明の溶接方法は、上記各端栓を
被覆管にティグ溶接により溶接する方法であって、上記
被覆管に挿入部を挿入し、端栓本体の凸条と溶接装置の
電極との間にアークを発生させ、このアークにより上記
凸条を溶融せしめて端栓本体と被覆管との接合部を溶接
することを特徴とする。
被覆管にティグ溶接により溶接する方法であって、上記
被覆管に挿入部を挿入し、端栓本体の凸条と溶接装置の
電極との間にアークを発生させ、このアークにより上記
凸条を溶融せしめて端栓本体と被覆管との接合部を溶接
することを特徴とする。
【００１０】
【作用】上記本発明の端栓および溶接方法においては、
端栓本体の周面に形成された凸条が雷に対する避雷針の
ような役目を果たすことから、溶接装置のアークは必ず
この凸条にとび、これにより被覆管や端栓細径部の溶接
だれを防止することが可能である。また、従来溶接され
た部分は窪んだ形状（アンダーカット）になりやすく、
溶接部に強度上要求される最小肉厚を確保するには溶接
条件等の厳しい管理が必要であるが、本発明では端栓本
体の凸条を溶融させることによって溶接ビードとなすこ
とから、このような問題を解決することが可能である。
端栓本体の周面に形成された凸条が雷に対する避雷針の
ような役目を果たすことから、溶接装置のアークは必ず
この凸条にとび、これにより被覆管や端栓細径部の溶接
だれを防止することが可能である。また、従来溶接され
た部分は窪んだ形状（アンダーカット）になりやすく、
溶接部に強度上要求される最小肉厚を確保するには溶接
条件等の厳しい管理が必要であるが、本発明では端栓本
体の凸条を溶融させることによって溶接ビードとなすこ
とから、このような問題を解決することが可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下さらに添付図面を参照して、
本発明の実施例を説明する。
本発明の実施例を説明する。
【００１２】図１は本発明の第１実施形態の燃料棒上部
端栓を被覆管に挿入した状態を示す要部拡大図であり、
上記端栓３は、端栓本体１の一端に形成した挿入部２
と、他端に形成した細径部６とを有し、図示の如く上記
挿入部２を被覆管４に挿入して、端栓本体１と被覆管４
との接合部５が溶接されるようになっている。そして、
本発明のこの実施形態では、上記端栓本体１の周面に、
この端栓本体と同材質からなる高さ約１ｍｍの凸条７
を、上記接合部５に隣接して周方向全周に亘って形成し
ている。上記凸条７は、長手方向に直交する断面形状が
２等辺三角形であり、その底辺は端栓本体１の幅いっぱ
いに形成されている。
端栓を被覆管に挿入した状態を示す要部拡大図であり、
上記端栓３は、端栓本体１の一端に形成した挿入部２
と、他端に形成した細径部６とを有し、図示の如く上記
挿入部２を被覆管４に挿入して、端栓本体１と被覆管４
との接合部５が溶接されるようになっている。そして、
本発明のこの実施形態では、上記端栓本体１の周面に、
この端栓本体と同材質からなる高さ約１ｍｍの凸条７
を、上記接合部５に隣接して周方向全周に亘って形成し
ている。上記凸条７は、長手方向に直交する断面形状が
２等辺三角形であり、その底辺は端栓本体１の幅いっぱ
いに形成されている。
【００１３】一方、図２は本発明第２実施形態の上部端
栓を示す要部拡大図であるが、この例では上記凸条７は
断面三角形の頂部が被覆管４の反対側に片寄った形状を
有し、この頂部に受けるアークを被覆管４から遠ざける
ことにより、アークが被覆管にさらにとびにくくなって
いる。また、上記凸条７は、図３、図４に示すように端
栓本体１の周面において、被覆管４との接合部５側の一
部にのみ周設することも可能であり、その形状も、長手
方向に直交する断面が三角形や四角形等適宜に選択する
ことが可能である。
栓を示す要部拡大図であるが、この例では上記凸条７は
断面三角形の頂部が被覆管４の反対側に片寄った形状を
有し、この頂部に受けるアークを被覆管４から遠ざける
ことにより、アークが被覆管にさらにとびにくくなって
いる。また、上記凸条７は、図３、図４に示すように端
栓本体１の周面において、被覆管４との接合部５側の一
部にのみ周設することも可能であり、その形状も、長手
方向に直交する断面が三角形や四角形等適宜に選択する
ことが可能である。
【００１４】以上、本発明の各実施形態の端栓３を説明
したが、これら端栓周面の凸条の高さは０．１〜３ｍ
ｍ、幅は０．５〜４ｍｍの範囲が夫々適当である。な
お、各図において、同一部材には同一符号を記してい
る。
したが、これら端栓周面の凸条の高さは０．１〜３ｍ
ｍ、幅は０．５〜４ｍｍの範囲が夫々適当である。な
お、各図において、同一部材には同一符号を記してい
る。
【００１５】次に、図５、図６を参照して、本発明実施
形態の端栓と被覆管の溶接方法を説明する。先ずヘリウ
ムガスの高圧力雰囲気下に、下部に下部端栓（図示せ
ず）を溶接することにより封詰し、かつ内部に燃料ペレ
ットとプレナムスプリングを挿入した被覆管４を入れ、
被覆管内部を加圧する。次いで、図５に示すように、上
部端栓３の挿入部２を被覆管４に挿入し、回転させなが
ら端栓本体１の凸条７と被覆管４の一部を溶融せしめ
て、図６に示すように端栓本体１と被覆管４との接合部
５を溶接する。この場合、端栓本体１の周面に形成され
た凸条７が雷に対する避雷針のような役目を果たして、
電極８からのアークは必ず凸条７にとび、これにより被
覆管４や端栓細径部６のアークによる溶接だれを防止す
ることが可能である。また溶接された部分は窪んだ形状
になりやすく、溶接部に強度上要求される最小肉厚を確
保するには溶接条件等の厳しい管理が必要であるが、本
発明では端栓本体１の凸条７を溶融させることによって
これを溶接ビードとなすことから、上記最小限度の肉厚
は充分に確保される。以上、本発明の実施形態をＢＷＲ
燃料棒の上部端栓について説明したが、本発明の要旨は
ＢＷＲおよびＰＷＲ各燃料棒の上下部各端栓に採用する
ことが可能である。
形態の端栓と被覆管の溶接方法を説明する。先ずヘリウ
ムガスの高圧力雰囲気下に、下部に下部端栓（図示せ
ず）を溶接することにより封詰し、かつ内部に燃料ペレ
ットとプレナムスプリングを挿入した被覆管４を入れ、
被覆管内部を加圧する。次いで、図５に示すように、上
部端栓３の挿入部２を被覆管４に挿入し、回転させなが
ら端栓本体１の凸条７と被覆管４の一部を溶融せしめ
て、図６に示すように端栓本体１と被覆管４との接合部
５を溶接する。この場合、端栓本体１の周面に形成され
た凸条７が雷に対する避雷針のような役目を果たして、
電極８からのアークは必ず凸条７にとび、これにより被
覆管４や端栓細径部６のアークによる溶接だれを防止す
ることが可能である。また溶接された部分は窪んだ形状
になりやすく、溶接部に強度上要求される最小肉厚を確
保するには溶接条件等の厳しい管理が必要であるが、本
発明では端栓本体１の凸条７を溶融させることによって
これを溶接ビードとなすことから、上記最小限度の肉厚
は充分に確保される。以上、本発明の実施形態をＢＷＲ
燃料棒の上部端栓について説明したが、本発明の要旨は
ＢＷＲおよびＰＷＲ各燃料棒の上下部各端栓に採用する
ことが可能である。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、端栓本
体の周面に所定高さの凸条を、被覆管との接合部に隣接
して周設し、被覆管との溶接時にこの凸条を溶融するも
のであり、上記凸条が雷に対する避雷針のような役目を
果たし、溶接装置のアークは必ずこの凸条にとぶことか
ら、被覆管や端栓細径部のアークのとびによる溶接だれ
を防止することが可能であり、さらに、溶接部に強度上
要求される最小肉厚を確保するには溶接条件等の厳しい
管理が必要であるが、本発明では端栓本体の凸条を溶融
させることによってこれを溶接ビードとなすことから、
上記最小限度の肉厚を容易に確保しうるとの顕著な効果
を奏するものである。
体の周面に所定高さの凸条を、被覆管との接合部に隣接
して周設し、被覆管との溶接時にこの凸条を溶融するも
のであり、上記凸条が雷に対する避雷針のような役目を
果たし、溶接装置のアークは必ずこの凸条にとぶことか
ら、被覆管や端栓細径部のアークのとびによる溶接だれ
を防止することが可能であり、さらに、溶接部に強度上
要求される最小肉厚を確保するには溶接条件等の厳しい
管理が必要であるが、本発明では端栓本体の凸条を溶融
させることによってこれを溶接ビードとなすことから、
上記最小限度の肉厚を容易に確保しうるとの顕著な効果
を奏するものである。
【図１】本発明の第１実施形態の燃料棒上部端栓を被覆
管に挿入した状態を示す要部拡大図である。
管に挿入した状態を示す要部拡大図である。
【図２】本発明の第２実施形態の燃料棒上部端栓を被覆
管に挿入した状態を示す要部拡大図である。
管に挿入した状態を示す要部拡大図である。
【図３】本発明の第３実施形態の燃料棒上部端栓を被覆
管に挿入した状態を示す要部拡大図である。
管に挿入した状態を示す要部拡大図である。
【図４】本発明の第４実施形態の燃料棒上部端栓を被覆
管に挿入した状態を示す要部拡大図である。
管に挿入した状態を示す要部拡大図である。
【図５】本発明の実施形態の端栓と被覆管の溶接方法を
示す部分断面図である。
示す部分断面図である。
【図６】同溶接方法による溶接後の端栓と被覆管を示す
部分断面図である。
部分断面図である。
【図７】燃料棒の断面図である。
【図８】従来の端栓と被覆管の溶接方法を示す部分断面
図である。
図である。
１ 端栓本体 ２ 挿入部 ３ 上部端栓 ４ 被覆管 ５ 接合部 ６ 細径部 ７ 凸条 ８ 電極
Claims (5)
- 【請求項１】 端栓本体の一端に形成した挿入部を被覆
管に挿入して、端栓本体と被覆管との接合部を溶接する
燃料棒の端栓において、上記端栓本体の周面に、この端
栓本体と同材質からなる高さ０．１〜３ｍｍの凸条を、
上記接合部に隣接して周設したことを特徴とする燃料棒
の端栓。 - 【請求項２】 上記凸条の長手方向に直交する断面形状
が略三角形である請求項１記載の燃料棒の端栓。 - 【請求項３】 上記三角形の頂部が被覆管の反対側に片
寄った断面形状である請求項２記載の燃料棒の端栓。 - 【請求項４】 上記凸条が端栓本体周面の上記接合部側
の一部にのみ周設された請求項１、２、または３記載の
燃料棒の端栓。 - 【請求項５】 請求項１〜４の何れか１項に記載の端栓
を被覆管にティグ溶接により溶接する方法であって、上
記被覆管に挿入部を挿入し、端栓本体の凸条と溶接装置
の電極との間にアークを発生させ、このアークにより上
記凸条を溶融せしめて端栓本体と被覆管との接合部を溶
接することを特徴とする燃料棒端栓と被覆管の溶接方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8265368A JPH1090457A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 燃料棒の端栓およびこの端栓と被覆管の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8265368A JPH1090457A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 燃料棒の端栓およびこの端栓と被覆管の溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1090457A true JPH1090457A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=17416215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8265368A Withdrawn JPH1090457A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 燃料棒の端栓およびこの端栓と被覆管の溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1090457A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006205117A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Shigeru Ito | 放電破砕装置の電極 |
| JP2006205114A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Kumagai Gumi Co Ltd | 放電破砕装置の電極 |
| KR20190127431A (ko) * | 2018-05-04 | 2019-11-13 | 한전원자력연료 주식회사 | 내부 공간 확보를 위한 대나무 모양의 플레넘을 가진 핵연료봉 |
| CN112548278A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-26 | 中国原子能科学研究院 | 一种堆芯组件的凸台对接结构及其焊接方法 |
-
1996
- 1996-09-13 JP JP8265368A patent/JPH1090457A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006205117A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Shigeru Ito | 放電破砕装置の電極 |
| JP2006205114A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Kumagai Gumi Co Ltd | 放電破砕装置の電極 |
| KR20190127431A (ko) * | 2018-05-04 | 2019-11-13 | 한전원자력연료 주식회사 | 내부 공간 확보를 위한 대나무 모양의 플레넘을 가진 핵연료봉 |
| CN112548278A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-26 | 中国原子能科学研究院 | 一种堆芯组件的凸台对接结构及其焊接方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031202 |