JPH02176598A - 原子炉用燃料棒 - Google Patents
原子炉用燃料棒Info
- Publication number
- JPH02176598A JPH02176598A JP63334580A JP33458088A JPH02176598A JP H02176598 A JPH02176598 A JP H02176598A JP 63334580 A JP63334580 A JP 63334580A JP 33458088 A JP33458088 A JP 33458088A JP H02176598 A JPH02176598 A JP H02176598A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- corrosion
- resistant alloy
- cladding tube
- end plug
- corrosion resistance
- 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.)
- Pending
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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
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
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。
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）
本発明は耐食性（溶接部を含む）を改良した原子炉用燃
料棒に関するものである。
料棒に関するものである。
（従来の技術）
近時、高燃焼度炉心になると、炉内滞在期間が長くなる
ので燃料被覆管の冷却水による腐食が問題となり、耐食
性を改良した被覆管の採用が進められ、外面の１０％程
度の肉厚のみ耐食性合金を使用しようとする手段が試み
られている。
ので燃料被覆管の冷却水による腐食が問題となり、耐食
性を改良した被覆管の採用が進められ、外面の１０％程
度の肉厚のみ耐食性合金を使用しようとする手段が試み
られている。
この耐食性合金はその性格上、耐食性改良に主眼がおか
れ、そのため強度は小さくてもよいこととなっているが
、このとき、問題は端栓溶接部である。
れ、そのため強度は小さくてもよいこととなっているが
、このとき、問題は端栓溶接部である。
勿論、端栓自体は加わる応力が小さいので被覆管外側の
耐食性合金と同じ合金を使用することが可能であるが、
溶接には通常、第２図に示すように、電極（６）を回転
させながら電極（６）より発生するアーク（７）により
被覆管（１）、端栓（２）を溶融し、接合面（３）を溶
接する、いわゆるＴＩＧ溶接が用いられている。
耐食性合金と同じ合金を使用することが可能であるが、
溶接には通常、第２図に示すように、電極（６）を回転
させながら電極（６）より発生するアーク（７）により
被覆管（１）、端栓（２）を溶融し、接合面（３）を溶
接する、いわゆるＴＩＧ溶接が用いられている。
（発明が解決しようとする架台）
しかしながら、このようなＴＩＧ溶接によるときは全体
を溶かすため、溶接部が耐食性合金に止まらず、耐食性
合金と被覆管母材であるジルカロイ４との新合金または
金属間化合物となり、耐食性を劣化する。
を溶かすため、溶接部が耐食性合金に止まらず、耐食性
合金と被覆管母材であるジルカロイ４との新合金または
金属間化合物となり、耐食性を劣化する。
本発明は叙上のような実状に鑑み、これに対し好適な溶
接手段を見出すことにより全体を溶かすことなく互いに
接している接合面同志を融合させ、もって上記耐食性の
劣化を阻止することを目的とするものである。
接手段を見出すことにより全体を溶かすことなく互いに
接している接合面同志を融合させ、もって上記耐食性の
劣化を阻止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）
即ち、上記目的に適合する本発明の特徴とするところは
、外側所要厚さのみ耐食性合金を用いた二層構造からな
る被覆管と、前記耐食性合金と同一材からなる端栓とを
その接合部において抵抗溶接手段を用いて溶融接合せし
めたことにある。
、外側所要厚さのみ耐食性合金を用いた二層構造からな
る被覆管と、前記耐食性合金と同一材からなる端栓とを
その接合部において抵抗溶接手段を用いて溶融接合せし
めたことにある。
ここで抵抗溶接は被覆管と端栓との間に電極により電流
を流し、接触面に発生する熱により両者金属を溶融接合
するものである。
を流し、接触面に発生する熱により両者金属を溶融接合
するものである。
本発明者らの研究によれば、上記溶接部は全体を溶かす
ものではなく、互いに接している面同志が融合するだけ
の手段が耐食性保持のために望ましいとの知見を得てこ
のような溶接手段を見出すべく種々の試験を行った。そ
の結果、近時、注目されている固相溶接、即ち、双方の
接合面を加熱し、その塑性変形を利用して密着性を高め
る方法もあるが、設備的に不釣り合いであり、抵抗溶接
が最も望ましい接合面を作ることが判明した。
ものではなく、互いに接している面同志が融合するだけ
の手段が耐食性保持のために望ましいとの知見を得てこ
のような溶接手段を見出すべく種々の試験を行った。そ
の結果、近時、注目されている固相溶接、即ち、双方の
接合面を加熱し、その塑性変形を利用して密着性を高め
る方法もあるが、設備的に不釣り合いであり、抵抗溶接
が最も望ましい接合面を作ることが判明した。
なお、溶融している時間は余り長すぎると、溶融金属が
混合することになるので、溶融時間はできるだけ短い方
が望ましい。
混合することになるので、溶融時間はできるだけ短い方
が望ましい。
（作用）
上記の如き溶接手段を用い接合することにより双方の接
合面に発生する加熱により溶融接合され、溶接部は実質
的に外側も耐食性合金となり、従来の如き全体の溶融に
より新合金または金属間化合物となることがなく、従っ
て、耐食性の劣化を招かず、所期の耐食性をもつ原子炉
用燃料棒を形成することが可能となる。
合面に発生する加熱により溶融接合され、溶接部は実質
的に外側も耐食性合金となり、従来の如き全体の溶融に
より新合金または金属間化合物となることがなく、従っ
て、耐食性の劣化を招かず、所期の耐食性をもつ原子炉
用燃料棒を形成することが可能となる。
（実施例）
以下、添付図面と共に、本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明燃料棒の作製に用いる溶接手段の概要を
示し、図において、（１）は被覆管、（２）は端栓、（
３）は両者の接合面であり、被覆管（１）は外側のみ耐
食性合金を用いた二層構造からなっており、端栓（２）
は上記の耐食性合金と同一材で作られていて、それぞれ
に電極（４）（５）が接触し、被覆管（１）と端栓（２
）の間に電圧（Ｅ）を印加した電極（４） （５）を介
して電流を流し、接触面に発生する熱により双方の金属
を溶融接合せしめている。
示し、図において、（１）は被覆管、（２）は端栓、（
３）は両者の接合面であり、被覆管（１）は外側のみ耐
食性合金を用いた二層構造からなっており、端栓（２）
は上記の耐食性合金と同一材で作られていて、それぞれ
に電極（４）（５）が接触し、被覆管（１）と端栓（２
）の間に電圧（Ｅ）を印加した電極（４） （５）を介
して電流を流し、接触面に発生する熱により双方の金属
を溶融接合せしめている。
ここで、上記耐食性合金としては、例えば、（イ）すす
の含有量を低くしたジルカロイ４．（Ｄ）管製造工程で
の熱処理を改善して耐食性を高めたジルカロイ４．（ハ
）ニオブ（ＮＢ）入りジルコニウム合金などが挙げられ
る。なお、ジルカロイ４は従来より軽水炉燃料被覆管に
用いられている材料であることは周知の通りである。
の含有量を低くしたジルカロイ４．（Ｄ）管製造工程で
の熱処理を改善して耐食性を高めたジルカロイ４．（ハ
）ニオブ（ＮＢ）入りジルコニウム合金などが挙げられ
る。なお、ジルカロイ４は従来より軽水炉燃料被覆管に
用いられている材料であることは周知の通りである。
次に上記各耐食性合金を用いて外面を覆ったジルカロイ
４被覆管と、上記合金と同一材で製作した端栓をそれぞ
れ抵抗溶接で接合した結果、該燃料棒は何れも溶接部の
外周も上記耐食性合金で保護された二層構造の状態が得
られており、新合金や金属間化合物は生ぜず、耐食性が
十分、保持されていた。
４被覆管と、上記合金と同一材で製作した端栓をそれぞ
れ抵抗溶接で接合した結果、該燃料棒は何れも溶接部の
外周も上記耐食性合金で保護された二層構造の状態が得
られており、新合金や金属間化合物は生ぜず、耐食性が
十分、保持されていた。
このことより本発明燃料棒は耐食性に改良がなされてい
ることが立証された。
ることが立証された。
（発明の効果）
本発明は以上のように外側のみ耐食性合金を用いた二層
構造の被覆管と、上記耐食性合金と同一材を用いた端栓
を抵抗溶接手段を用いて接合したことにより、従来のＴ
ＩＧ溶接の如・く全体が溶けることがな（、接合部の発
熱による溶融だけで溶接部の外周においても耐食性合金
で実質的に保護された状態が得られ、耐食性を改良した
被覆管を採用する場合においても何ら、従来のような耐
食性の劣化を招くことがなく、耐食性の改良された燃料
棒を得ることができる。
構造の被覆管と、上記耐食性合金と同一材を用いた端栓
を抵抗溶接手段を用いて接合したことにより、従来のＴ
ＩＧ溶接の如・く全体が溶けることがな（、接合部の発
熱による溶融だけで溶接部の外周においても耐食性合金
で実質的に保護された状態が得られ、耐食性を改良した
被覆管を採用する場合においても何ら、従来のような耐
食性の劣化を招くことがなく、耐食性の改良された燃料
棒を得ることができる。
本発明燃料棒は特に高燃焼度炉心に用い有効であるが、
勿論、燃料被覆管の冷却水による腐食が問題となるすべ
ての燃料棒の耐食性改良に効果を奏する。
勿論、燃料被覆管の冷却水による腐食が問題となるすべ
ての燃料棒の耐食性改良に効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る燃料棒の被覆管と端栓との接合状
況を示す概要図、第２図は従前の接合状況を示す概要図
である。 （１）・・・被覆管、（２）・・・端栓。
況を示す概要図、第２図は従前の接合状況を示す概要図
である。 （１）・・・被覆管、（２）・・・端栓。
Claims (1)
- １、外側に所要厚みの耐食性合金を用いた二層構造の被
覆管と、前記耐食性合金と同一材からなる端栓を接合し
てなる原子炉用燃料棒であって、前記接合部が抵抗溶接
により接合されていることを特徴とする原子炉用燃料棒
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63334580A JPH02176598A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 原子炉用燃料棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63334580A JPH02176598A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 原子炉用燃料棒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02176598A true JPH02176598A (ja) | 1990-07-09 |
Family
ID=18278991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63334580A Pending JPH02176598A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 原子炉用燃料棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02176598A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0431274U (ja) * | 1990-07-06 | 1992-03-13 | ||
| US5401933A (en) * | 1992-11-20 | 1995-03-28 | Mitsubishi Nuclear Fuel Co. | Method for welding of end plug of control rod |
| US5513230A (en) * | 1992-09-14 | 1996-04-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Fuel rod for a nuclear reactor and welding apparatus for producing the fuel rod |
| US10410754B2 (en) | 2016-10-11 | 2019-09-10 | Bwxt Mpower, Inc. | Resistance pressure weld for nuclear reactor fuel rod tube end plug |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP63334580A patent/JPH02176598A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0431274U (ja) * | 1990-07-06 | 1992-03-13 | ||
| US5513230A (en) * | 1992-09-14 | 1996-04-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Fuel rod for a nuclear reactor and welding apparatus for producing the fuel rod |
| US6104773A (en) * | 1992-09-14 | 2000-08-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Fuel rod for a nuclear reactor |
| US5401933A (en) * | 1992-11-20 | 1995-03-28 | Mitsubishi Nuclear Fuel Co. | Method for welding of end plug of control rod |
| US10410754B2 (en) | 2016-10-11 | 2019-09-10 | Bwxt Mpower, Inc. | Resistance pressure weld for nuclear reactor fuel rod tube end plug |
| US11049623B2 (en) | 2016-10-11 | 2021-06-29 | Bwxt Mpower, Inc. | Resistance pressure weld for nuclear reactor fuel rod tube end plug |
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