[发明专利]用于WH型骨架膨胀工具的疲劳测试装置

说明书

本发明涉及用于WH型骨架膨胀工具的疲劳测试装置，更具体地，涉及通过向膨胀工具的膨出部与狭槽之间的临界区域反复施加载荷来测量膨胀工具的疲劳度，以开发用于提高膨胀工具制造品质的技术，并且还能够兼容实施膨胀工具样品的品质测试的用于WH型骨架膨胀工具的疲劳测试装置。为此，提供一种用于WH型骨架膨胀工具的疲劳测试装置，包括：固定支架，形成有贯穿固定支架的两侧的工具孔；工具外壳，连接于固定支架，膨胀工具插入并设置于工具外壳，膨胀工具的膨出部通过工具外壳的一侧露出；移动轨道，沿工具外壳的长度方向设置于固定支架的一侧，提供朝向工具外壳的往复移动路径；移动支架，沿着移动轨道往复移动；推进器，从移动支架朝向工具外壳突出设置，通过移动支架的往复移动而出入于膨胀工具的内外部；测量机构，设置于推进器与移动支架之间，测量推进器出入膨胀工具的内外部的过程中施加到膨胀工具的载荷；驱动机构，产生使移动支架在移动轨道上往复移动的动力。

技术领域

本发明涉及一种用于WH型骨架膨胀工具的疲劳测试装置，更具体地，涉及一种能够通过向膨胀工具或膨胀工具样品(prototype)反复施加疲劳载荷(fatigue load)，从而容易且准确地测量膨胀工具的疲劳度的用于WH型骨架膨胀工具的疲劳测试装置。

背景技术

核燃料组件包括：能够与原子炉内部的上下部炉芯板对立的上下端固定体、多个核燃料棒、沿核燃料棒的长度方向配置且支撑核燃料棒的10～13个左右的支撑格架体、与核燃料棒并排排列且连接于所述支撑格架体以形成骨架的长度为4m的导管和计测管。

这种核燃料组件包括KSNP型和WH型两种类型。

其中，WH型核燃料组件的导管和计测管为长管状，如图1所示，支撑格架体1具有能够被导管和计测管贯穿的多个空间2，由此构成多个导管和计测管插入并贯穿支撑格架体1从而形成骨架的结构。

插入到支撑格架体1的导管和计测管与支撑格架体1连接并对支撑格架体1的移动进行限制，在此，作为连接方法，采用通过称之为“膨胀(bulge)”的工序实施管连接的方法。

在核燃料组件为所述KSNP型核燃料组件的情况下，导管或计测管与支撑格架体1的套管在连接时通过点焊连接，而在所述WH型核燃料组件的情况下，由于无法进行点焊，因而通过所述膨胀工序进行管连接。

例如，如图2和图3所示，使套管3与导管4同时沿半径方向膨胀(bulge)，从而利用局部的塑性变形进行管连接。

在此，将为了使套管3与导管4局部塑性变形而使用的工具称之为膨胀工具(BulgeTool)，膨胀工具如图4所示。

所述膨胀工具10为外径比导管的内径小的中空圆柱体。

另外，膨胀工具10形成有切开的多个狭槽(slot)11，由于形成有所述狭槽11，因而当狭槽11被撑开时，能够使膨胀工具10膨胀。

在此，狭槽11的端部形成有鼓起的膨出部12。

在将如上构成的膨胀工具10插入至导管4，并将锥形销20(参见图8)插入至膨胀工具10内的情况下，当所述膨胀工具10的狭槽11被撑开时，膨出部12使导管4和套管3如图3所示那样塑性变形，由此导管4与套管3相固定。

另一方面，在所述膨胀工具10的狭槽11被撑开而使导管4塑性变形的过程中，膨出部12与狭槽11之间的临界区域部位受到强大的应力，由于反复作业，在应力集中或疲劳破坏方面所述临界区域发生断裂的危险性较高，因而会对工序制造品质产生严重影响。

另外，针对膨胀工具10的形状特性而言，机械加工困难，在通过热处理满足高硬度值的同时，难以确保充分的延伸率(elongation)，因而在需要探索防止应力集中、疲劳破坏以及合适的机械加工相关的技术方案的状况下，需要对膨胀工具的样品进行测试。

现有技术文献

专利文献