JPS6150073B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6150073B2 JPS6150073B2 JP56078893A JP7889381A JPS6150073B2 JP S6150073 B2 JPS6150073 B2 JP S6150073B2 JP 56078893 A JP56078893 A JP 56078893A JP 7889381 A JP7889381 A JP 7889381A JP S6150073 B2 JPS6150073 B2 JP S6150073B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- cladding tube
- hole
- end plug
- welded
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by any single one of main groups B23K1/00 - B23K28/00
- B23K31/02—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by any single one of main groups B23K1/00 - B23K28/00 relating to soldering or welding
- B23K31/027—Making tubes by soldering or welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
この発明は例えば原子炉に使用される燃料棒の
被覆管の端部に端栓を溶接する管端部の溶接方法
に関する。 従来、原子炉には燃料集合体が装荷されてお
り、この燃料集合体には燃料棒が組み込まれてい
る。この燃料棒を製作するには、第１図に示すよ
うに被覆管１内に、被数個の燃料ベレツト２と、
この燃料ベレツト２の移動、損傷を防止するため
のスプリング３とを嵌入し、次いで被覆管１の両
端部に端栓４，６を嵌め込み、この端栓４，６と
被覆管１との合わせ目を溶接し、さらに被覆管１
内に不活性ガス（例えばヘリウムガス）５を一方
の貫通小孔を有する端栓から充填した後、この貫
通小孔部を溶封している。 しかしながら、従来のこのような被覆管１の端
部の溶接方法にあつては、１気圧の不活性ガス雰
囲気中で被覆管の密封溶接を行なうため、溶接の
際の熱の影響をうけて燃料棒内部のガスが膨脹
し、第２図に示すように溶接部７にふくらみ８が
生じる場合があつた。溶接部７にふくらみ８が生
じると、溶接部７の近傍の被覆管１の肉厚が薄く
なり、強度が弱くなるばかりか、溶接部の外径が
増大し、これが障害となつて燃料棒を燃料集合体
に組み込めないという欠点があつた。また、溶接
部のガス膨脹等により第３図に示すように溶接部
７にピンホール９及びアンダーカツト１０が生
じ、これらは燃料棒の強度を弱める危険性があつ
た。 この発明は前記事情に鑑みてなされたもので、
管の両端部に少なくとも一方は貫通小孔を有する
端栓を嵌合し、前記貫通小孔に負圧源を連通して
前記管内を減圧状態とし、前記管と前記端栓とを
溶接することにより、溶接部にふくらみ、ピンホ
ール、アンダーカツト等の欠陥が発生するのを防
止することができる管端部の溶接方法を提供する
ことを目的とする。 以下、この発明の一実施例を第４図に基づいて
説明する。なお、この実施例において従来例と同
一部分には同一符号を付してその説明を省略す
る。第４図中１１は溶接機本体であり、この溶接
機本体１１には溶接室１２が形成されている。溶
接機本体１１の一方側の壁１３には貫通孔１４
が、溶接機本体１１の他方側の壁１５には貫通孔
１６がそれぞれ形成されている。第４図における
溶接機本体１１の右方には溶接機本体１１に連結
部材（図示せず）を介して連結された回転保持機
構１７が設けられている。この回転保持機構１７
は、この中に挿通された燃料棒１８をを保持して
回転させることができるようになされている。燃
料棒１８の両端部には端栓１９が嵌合されてい
る。この両端栓のうち少くとも一方の端栓１９の
中心部には貫通小孔２０が形成されている。また
端栓１９の先端部外周には円錐面２１が形成され
ている。 また、溶接機本体１１の上部の所定箇所には、
溶接用電極２２がその先端を溶接室１２内に突出
して上下に位置調節自在に設けられている。 前記貫通孔１４にはストツパ２３の軸部２４が
リニアモーシヨンベアリング２５を介して回転自
在に嵌入されている。ストツパ２３は鍔部２７を
有しており、鍔部２７とリニアモーシヨンベアリ
ング２５との間にはスラストベアリング２６が介
在されている。鍔部２７の端面には端栓１９の端
部と密嵌合する凹部２８が形成されている。スト
ツパ２３の中心には溶接室１２の内外を連通する
連通孔（貫通孔）２９が形成されている。ストツ
パ２３には真空ポンプ（負圧源）３０が接続さ
れ、この負圧源３０と連通孔２９とが連通される
ようになされている。なお、３１は壁１３に取り
付けられたストツパアツセンブリ押えである。 しかして、被覆管１に端栓１９を溶接するに
は、予めストツパ２３の軸部２４に真空ポンプ３
０を接続する。次に、被覆管１の両端部に端栓１
９を嵌合し、回転保持機構１７に被覆管１を挿通
し、さらにこれを貫通孔１６より溶接室１２内に
嵌挿し、端栓１９をストツパ２３に当接して凹部
２８に端栓１９の先端部を密嵌合させる。そし
て、被覆管１を回転保持機構１７により保持す
る。これにより、端栓１９の貫通小孔２０とスト
ツパ２３の連通孔２９とが連通し、真空ポンプ３
０と被覆管１内とが連通孔２９、貫通小孔２０を
介して連通される。 次に、真空ポンプ３０を作動させると、被覆管
１内が減圧される。 次に、溶接用電極２２を移動調節して端栓１９
と被覆管１との合わせ目に対し適当な位置に位置
させる。 次に、回転保持機構１７を作動させて被覆管１
を回転させる。このとき被覆管１の回転に応じて
ストツパ２３も回転する。 次に、溶接用電極２２から不活性ガスを吹き出
させ、この不活性ガスを溶接室１２内に充満さ
せ、この後、溶接用電極２２に電流を流す。これ
により端栓１９と被覆管１との合わせ目が溶接さ
れる。この溶接の際、被覆管１内は外側の溶接室
１２内より低い圧力になつているので、溶接部の
溶融金属を被覆管内側に引く力が働き溶接部にふ
くらみ、ピンホール、アンダーカツト等が生じる
ことはない。なおこの後、被覆管１内に貫通小孔
２０から不活性ガスを加圧充填し、貫通小孔２０
部を溶封する。ちなみに、溶接室１２内にヘリウ
ムガスを約30／分流している状態で、被覆管１
内と溶接室１２内との差圧を変化させて溶接テス
トを行なつた結果を第１表及び第５図に示す。第
１表は前記差圧に対する溶接部のふくらみ、アン
ダーカツトの発生状況を示し、第５図は溶接後の
ビード巾、ビード径を示す。この溶接テストにお
ける溶接電流は約30Aであつた。なお、第１表、
第５図中の差圧は前記被覆管１内と溶接室１２内
との差圧を示し、従来はこの差圧が０であつた場
合と同じである。このテスト結果をみると、ビー
ド巾は各条件間で差違はなかつたが、アンダーカ
ツト、ふくらみ不良発生管数、ビード径は被覆管
１内と溶接室１２内との差圧が大きくなるほど小
さくなる傾向が見られ、ビード径の変化は実験１
では−０mm、実験５では−0.014mmである。被覆
管１内の減圧度を高めて前記差圧を大きくするこ
とが前記溶接部の欠点を解消するのに役立つこと
がよく分る。
被覆管の端部に端栓を溶接する管端部の溶接方法
に関する。 従来、原子炉には燃料集合体が装荷されてお
り、この燃料集合体には燃料棒が組み込まれてい
る。この燃料棒を製作するには、第１図に示すよ
うに被覆管１内に、被数個の燃料ベレツト２と、
この燃料ベレツト２の移動、損傷を防止するため
のスプリング３とを嵌入し、次いで被覆管１の両
端部に端栓４，６を嵌め込み、この端栓４，６と
被覆管１との合わせ目を溶接し、さらに被覆管１
内に不活性ガス（例えばヘリウムガス）５を一方
の貫通小孔を有する端栓から充填した後、この貫
通小孔部を溶封している。 しかしながら、従来のこのような被覆管１の端
部の溶接方法にあつては、１気圧の不活性ガス雰
囲気中で被覆管の密封溶接を行なうため、溶接の
際の熱の影響をうけて燃料棒内部のガスが膨脹
し、第２図に示すように溶接部７にふくらみ８が
生じる場合があつた。溶接部７にふくらみ８が生
じると、溶接部７の近傍の被覆管１の肉厚が薄く
なり、強度が弱くなるばかりか、溶接部の外径が
増大し、これが障害となつて燃料棒を燃料集合体
に組み込めないという欠点があつた。また、溶接
部のガス膨脹等により第３図に示すように溶接部
７にピンホール９及びアンダーカツト１０が生
じ、これらは燃料棒の強度を弱める危険性があつ
た。 この発明は前記事情に鑑みてなされたもので、
管の両端部に少なくとも一方は貫通小孔を有する
端栓を嵌合し、前記貫通小孔に負圧源を連通して
前記管内を減圧状態とし、前記管と前記端栓とを
溶接することにより、溶接部にふくらみ、ピンホ
ール、アンダーカツト等の欠陥が発生するのを防
止することができる管端部の溶接方法を提供する
ことを目的とする。 以下、この発明の一実施例を第４図に基づいて
説明する。なお、この実施例において従来例と同
一部分には同一符号を付してその説明を省略す
る。第４図中１１は溶接機本体であり、この溶接
機本体１１には溶接室１２が形成されている。溶
接機本体１１の一方側の壁１３には貫通孔１４
が、溶接機本体１１の他方側の壁１５には貫通孔
１６がそれぞれ形成されている。第４図における
溶接機本体１１の右方には溶接機本体１１に連結
部材（図示せず）を介して連結された回転保持機
構１７が設けられている。この回転保持機構１７
は、この中に挿通された燃料棒１８をを保持して
回転させることができるようになされている。燃
料棒１８の両端部には端栓１９が嵌合されてい
る。この両端栓のうち少くとも一方の端栓１９の
中心部には貫通小孔２０が形成されている。また
端栓１９の先端部外周には円錐面２１が形成され
ている。 また、溶接機本体１１の上部の所定箇所には、
溶接用電極２２がその先端を溶接室１２内に突出
して上下に位置調節自在に設けられている。 前記貫通孔１４にはストツパ２３の軸部２４が
リニアモーシヨンベアリング２５を介して回転自
在に嵌入されている。ストツパ２３は鍔部２７を
有しており、鍔部２７とリニアモーシヨンベアリ
ング２５との間にはスラストベアリング２６が介
在されている。鍔部２７の端面には端栓１９の端
部と密嵌合する凹部２８が形成されている。スト
ツパ２３の中心には溶接室１２の内外を連通する
連通孔（貫通孔）２９が形成されている。ストツ
パ２３には真空ポンプ（負圧源）３０が接続さ
れ、この負圧源３０と連通孔２９とが連通される
ようになされている。なお、３１は壁１３に取り
付けられたストツパアツセンブリ押えである。 しかして、被覆管１に端栓１９を溶接するに
は、予めストツパ２３の軸部２４に真空ポンプ３
０を接続する。次に、被覆管１の両端部に端栓１
９を嵌合し、回転保持機構１７に被覆管１を挿通
し、さらにこれを貫通孔１６より溶接室１２内に
嵌挿し、端栓１９をストツパ２３に当接して凹部
２８に端栓１９の先端部を密嵌合させる。そし
て、被覆管１を回転保持機構１７により保持す
る。これにより、端栓１９の貫通小孔２０とスト
ツパ２３の連通孔２９とが連通し、真空ポンプ３
０と被覆管１内とが連通孔２９、貫通小孔２０を
介して連通される。 次に、真空ポンプ３０を作動させると、被覆管
１内が減圧される。 次に、溶接用電極２２を移動調節して端栓１９
と被覆管１との合わせ目に対し適当な位置に位置
させる。 次に、回転保持機構１７を作動させて被覆管１
を回転させる。このとき被覆管１の回転に応じて
ストツパ２３も回転する。 次に、溶接用電極２２から不活性ガスを吹き出
させ、この不活性ガスを溶接室１２内に充満さ
せ、この後、溶接用電極２２に電流を流す。これ
により端栓１９と被覆管１との合わせ目が溶接さ
れる。この溶接の際、被覆管１内は外側の溶接室
１２内より低い圧力になつているので、溶接部の
溶融金属を被覆管内側に引く力が働き溶接部にふ
くらみ、ピンホール、アンダーカツト等が生じる
ことはない。なおこの後、被覆管１内に貫通小孔
２０から不活性ガスを加圧充填し、貫通小孔２０
部を溶封する。ちなみに、溶接室１２内にヘリウ
ムガスを約30／分流している状態で、被覆管１
内と溶接室１２内との差圧を変化させて溶接テス
トを行なつた結果を第１表及び第５図に示す。第
１表は前記差圧に対する溶接部のふくらみ、アン
ダーカツトの発生状況を示し、第５図は溶接後の
ビード巾、ビード径を示す。この溶接テストにお
ける溶接電流は約30Aであつた。なお、第１表、
第５図中の差圧は前記被覆管１内と溶接室１２内
との差圧を示し、従来はこの差圧が０であつた場
合と同じである。このテスト結果をみると、ビー
ド巾は各条件間で差違はなかつたが、アンダーカ
ツト、ふくらみ不良発生管数、ビード径は被覆管
１内と溶接室１２内との差圧が大きくなるほど小
さくなる傾向が見られ、ビード径の変化は実験１
では−０mm、実験５では−0.014mmである。被覆
管１内の減圧度を高めて前記差圧を大きくするこ
とが前記溶接部の欠点を解消するのに役立つこと
がよく分る。
【表】
なお、前記実施例においては、貫通小孔２０を
有する端栓１９管１に溶接する場合について述べ
たが、これに限られることなく、他端部の貫通小
孔のない端栓１９を被覆管に溶接する場合も、第
６図に示すように被覆管１の右端に嵌合された貫
通小孔２０を有する端栓１９に、前記回転保持機
構１７と同一構成の回転保持機構１７ａに回転自
在に保持され、かつ負圧源３０が接続されたスト
ツパ２３を当接させて被覆管１内を減圧状態にし
てこの被覆管１に貫通小孔のない端栓１９を溶接
することができる。 また、前記実施例においては、この発明を燃料
棒の被覆管１に端栓１９を溶接する例について説
明したが、これに限られることなく、一般の金属
管に端栓１９を溶接する場合にも適用することが
できる。 以上説明したようにこの発明によれば、管の両
端に端栓を溶接する方法において、貫通小孔を有
する端栓を前記管の一端部に嵌合し、前記貫通小
孔に負圧源を連通して前記管内を減圧状態とし、
前記管と前記端栓とを溶接する方法であるから、
溶接時に管内を減圧状態にして溶接することがで
きるので、溶接部のふくらみ、ピンホール、アン
ダーカツト等の発生を防止することができ、管の
強度の低下や、管の組み付け障害を防止すること
ができる。
有する端栓１９管１に溶接する場合について述べ
たが、これに限られることなく、他端部の貫通小
孔のない端栓１９を被覆管に溶接する場合も、第
６図に示すように被覆管１の右端に嵌合された貫
通小孔２０を有する端栓１９に、前記回転保持機
構１７と同一構成の回転保持機構１７ａに回転自
在に保持され、かつ負圧源３０が接続されたスト
ツパ２３を当接させて被覆管１内を減圧状態にし
てこの被覆管１に貫通小孔のない端栓１９を溶接
することができる。 また、前記実施例においては、この発明を燃料
棒の被覆管１に端栓１９を溶接する例について説
明したが、これに限られることなく、一般の金属
管に端栓１９を溶接する場合にも適用することが
できる。 以上説明したようにこの発明によれば、管の両
端に端栓を溶接する方法において、貫通小孔を有
する端栓を前記管の一端部に嵌合し、前記貫通小
孔に負圧源を連通して前記管内を減圧状態とし、
前記管と前記端栓とを溶接する方法であるから、
溶接時に管内を減圧状態にして溶接することがで
きるので、溶接部のふくらみ、ピンホール、アン
ダーカツト等の発生を防止することができ、管の
強度の低下や、管の組み付け障害を防止すること
ができる。
第１図は従来の原子炉用燃料棒の一例を示す縦
断面図、第２図及び第３図はそれぞれその溶接部
に生じた欠陥を示す図、第４図はこの発明の一実
施例を示す一部切欠縦断面図、第５図はその実験
結果を示す図、第６図はこの発明の他の実施例を
示す一部切欠縦断面図である。 １……被覆管、１１……溶接機本体、１２……
溶接室、１７，１７ａ……回転保持機構、１８…
…燃料棒、１９……端栓、２０……貫通小孔、２
２……溶接用電極、２３……ストツパ、２９……
連通孔（貫通孔）、３０……真空ポンプ（負圧
源）。
断面図、第２図及び第３図はそれぞれその溶接部
に生じた欠陥を示す図、第４図はこの発明の一実
施例を示す一部切欠縦断面図、第５図はその実験
結果を示す図、第６図はこの発明の他の実施例を
示す一部切欠縦断面図である。 １……被覆管、１１……溶接機本体、１２……
溶接室、１７，１７ａ……回転保持機構、１８…
…燃料棒、１９……端栓、２０……貫通小孔、２
２……溶接用電極、２３……ストツパ、２９……
連通孔（貫通孔）、３０……真空ポンプ（負圧
源）。
Claims (1)
- １ 管の両端に端栓を溶接する方法において、貫
通小孔を有する端栓を前記管の一端部に嵌合し、
前記貫通小孔に負圧源を連通して前記管内を減圧
状態とし、前記管と前記端栓との合わせ目を溶接
することを特徴とする管端部の溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56078893A JPS57193295A (en) | 1981-05-25 | 1981-05-25 | Welding method for end part of pipe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56078893A JPS57193295A (en) | 1981-05-25 | 1981-05-25 | Welding method for end part of pipe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57193295A JPS57193295A (en) | 1982-11-27 |
| JPS6150073B2 true JPS6150073B2 (ja) | 1986-11-01 |
Family
ID=13674487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56078893A Granted JPS57193295A (en) | 1981-05-25 | 1981-05-25 | Welding method for end part of pipe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57193295A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4511075A (en) * | 1983-03-01 | 1985-04-16 | Westinghouse Electric Corp. | Welding nuclear reactor fuel rod end plugs |
| CN103753035A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-04-30 | 西安轨道交通装备有限责任公司 | 沥青罐车保温壳连接方法 |
-
1981
- 1981-05-25 JP JP56078893A patent/JPS57193295A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57193295A (en) | 1982-11-27 |
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