DE1203018B

DE1203018B - Procedure for testing the welded connection of pipe end closures

Info

Publication number: DE1203018B
Application number: DES74601A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wolfgang Roessner
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1961-07-01
Filing date: 1961-07-01
Publication date: 1965-10-14

Description

Verfahren zur Prüfung der Schweißverbindung von Rohrendverschlüssen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Prüfung der Schweißverbindung von - Rohrendverschlüssen, insbesondere von Endkappen an Kernreaktor-Brennelementhüllrohren, mittels Röntgendurchstrahlung.Procedure for testing the welded joint of pipe terminations The invention relates to a method for testing the welded joint of - pipe end closures, in particular of end caps on nuclear reactor fuel element cladding tubes, by means of radiography.

Die dünnwandigen Brennelementhüllrohre von Kernreaktoren werden an ihren beiden Enden mit Endkappen verschweißt. Da diese Endkappen gleichzeitig zur Halterung der Brennelemente dienen, muß die Schweißung vollkommen einwandfrei durchgeführt sein, d.h., es dürfen nirgends irgendwelche Spalte offenbleiben, damit nicht durch die dadurch hervorgerufene Kerbwirkung ein Bruch der Brennt elemente an dieser Stelle eintritt. The thin-walled fuel element cladding tubes of nuclear reactors are on both ends welded to end caps. Since these end caps are used at the same time To hold the fuel elements, the welding must be carried out perfectly i.e., there must be no gaps left anywhere to prevent it from going through the resulting notch effect is a break in the burning elements at this point entry.

Bisher ist es nicht möglich gewesen, auf einfache Weise die Güte der Schweißnaht zu überprüfen, da diese auf der Innenseite nicht mehr zugänglich ist. So far it has not been possible to show the kindness in a simple way Check the weld seam as it is no longer accessible on the inside is.

Bisher bekanntgewordene Prüfungsmethoden mittels Röntgendurchstrahlung zeigten nur bei ganz groben Fehlern ein Ergebnis. Examination methods using X-ray radiation that have become known so far only showed a result in the case of very gross errors.

Es sind bereits Vorrichtungen zur Röntgenprüfung von Rohr- oder Rundschweißnähten bekannt. Diese Vorrichtungen sind aber nur ,zum Nachweis grober Fehler, wie z. B. Poren, Lunkern oder Rissen, geeignet. Sie eignen sich insbesondere nicht für den Nachweis der völligen Durchschweißung einer von außen nicht mehr zugänglichen Schweißnaht. There are already devices for X-ray testing of pipe or circular weld seams known. However, these devices are only used to detect gross errors, such as B. Pores, cavities or cracks, suitable. They are particularly not suitable for the Evidence of the complete penetration of a weld seam that is no longer accessible from the outside.

Ferner sind auch schon Endkappen für Kernreaktor-Brennstoffelemente mit Querschnittsformen bekannt, die im ungeschweißten Zustand einen ausgeprägten Schwärzungsunterschied im Röntgenbild verursachen. Nachteilig an der Ausgestaltung dieser Endkappen ist, daß das Röntgenbild vor und nach dem Schweißvorgang dasselbe ist, also zum Nachweis einer einwandfrei ausgeführten Schweißnaht nicht verwendbar ist. There are also end caps for nuclear reactor fuel elements known with cross-sectional shapes that have a pronounced in the unwelded state Cause a difference in density in the X-ray image. Disadvantageous in the design of these end caps is that the X-ray image is the same before and after the welding process is, therefore, not usable as evidence of a properly executed weld seam is.

Andere bekanntgewordene Endkappen für Brennstoffelemente zeigen überhaupt keinen eindeutigen Kontrastsprung im Röntgenbild und sind schon deswegen für eine mit Röntgenstrahlung auf ihre Güte nachprüfbare Schweißverbindung nicht geeignet. Other known end caps for fuel elements show at all no clear jump in contrast in the X-ray image and are therefore in favor of one Welded joint that can be checked for quality using X-rays is not suitable.

Schließlich ist noch ein Verfahren zur Prüfung der Schweißzone bei der Verschweißung von Metallbändern oder -platten bekanntgeworden. Hierbei wird zwischen die zu verschweißenden Bänder oder Platten eine Folie aus einem Material gelegt, das die Röntgenstrahlung weit mehr absorbiert als das Material der Bänder oder Platten. Beim Schweißvorgang wird die Folie an den Stellen einer wirksamen Verschweißung zerstört, an den Stellen, an der eine Verschweißung nicht erzielt wird, bleibt sie erhalten. Das Durchstrahlungsbild dient zum Nachweis solcher fehler- haften Stellen. Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß es zwar bei ebenen, nicht aber bei in sich geschlossenen Schweißnähten, z. B. Rundschweißnähten anwendbar ist und außerdem die Auswahl der röntgenologisch vorteilhaften Folie schwierig und der Einschluß der Folie, die eingeschweißt wird, nicht für alle Fälle tragbar ist. Finally, there is a procedure for testing the weld zone the welding of metal strips or plates became known. Here is between the strips or plates to be welded, a film made of a material placed, which absorbs the X-rays far more than the material of the tapes or plates. During the welding process, the film becomes effective at the points The weld is destroyed at the points where a weld cannot be achieved it remains. The radiographic image is used to demonstrate such faulty be liable Place. The disadvantage of this process is that it is flat, but not with self-contained weld seams, e.g. B. circumferential welds is applicable and In addition, the selection of the radiologically advantageous film is difficult and the inclusion the film that is shrink-wrapped cannot be used in all cases.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das die oben angeführten Nachteile nicht besitzt und die Prüfung von Schweißnähten auch komplizierter Form hinsichtlich einer vollkommen gleichmäßigen Durchschweißung ermöglicht. The object of the present invention is to provide a method that does not have the disadvantages listed above and the testing of welds also of a complicated shape with regard to a completely uniform weld through enables.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eines der zu verschweißenden Teile auf der dem Schweißlichtbogen abgewandten Seite mit einem die Schweißstelle überdeckenden, auf dem Durchstrahlungsbild einen ausgeprägten Kontrastsprung ergebenden Ansatz versehen wird und die Schweißzone durch z. B. eine Schweißelektrode derart erhitzt wird, daß der Ansatz schmilzt und verläuft, so daß dann bei der Durchstrahlung ein Bild ohne ausgeprägten Kontrastsprung erhalten wird. Zur Erzielung eines ausgeprägten Kontrastsprunges vor dem Schweißvorgang ist die Endkappe mit einem in das Rohrinnere über die Schweißstelle reichenden Ansatz versehen. According to the invention this is achieved in that one of the to be welded Share the welding point with one on the side facing away from the welding arc overlapping, resulting in a pronounced jump in contrast on the radiographic image Approach is provided and the welding zone by z. B. a welding electrode like this is heated so that the approach melts and runs, so that then when irradiated an image without a pronounced jump in contrast is obtained. To achieve a pronounced The contrast jump before the welding process is the end cap with one in the inside of the pipe provided over the welding point reaching approach.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, es wird an Hand dieser Zeichnung im folgenden näher beschrieben. An embodiment of the invention is shown in the drawing, it is described in more detail below with reference to this drawing.

In der Figur ist die Endkappe mit 2 und das Brennelementhüllrohr mit 3 bezeichnet. Mit 4 ist eine Schweißelektrode und mit 5 der scharfkantige nach innen vorstehende Ansatz der Endkappe 2 bezeichnet. Mit 6 ist der Bereich der Schweißzone angedeutet. The figure shows the end cap with 2 and the fuel element cladding tube labeled 3. With 4 is a welding electrode and with 5 the sharp-edged one Inside protruding approach of the end cap 2 referred to. With 6 is the area of the welding zone indicated.

Wird diese Anordnung im zusammengesteckten Zustand mit Röntgenstrahlen durchleuchtet, so wird sich der vorstehende Ansatz 5 auf dem Röntgenbild scharf abzeichnen. Durch die Schweißung verläuft dieser Ansatz an der Stelle 7, so daß ein stetiger Übergang zwischen der Endkappe 2 und dem Hüllrohr 3 entsteht. Eine Durchleuchtung dieser Schweißstelle wird keine scharfen Kanten, sondern lediglich Schwärzungsübergänge im Röntgenbild zeigen. This arrangement is x-rayed in the assembled state if transilluminated, the above approach 5 becomes sharp on the X-ray image sign off. Through the weld, this approach runs at the point 7, so that a continuous transition between the end cap 2 and the cladding tube 3 is created. One X-raying this weld will not produce any sharp edges, but merely Show blackening transitions in the X-ray image.

Dieses Verfließen des Ansatzes 5 der Endkappe 2 ist aber ein untrügliches Zeichen dafür, daß die Schweißfuge keine Spalte mehr enthält. Wird nun bei der Röntgendurchleuchtung an irgendeiner Stelle eine scharfe Kante erkennbar, so ist daraus mit Sicherheit zu schließen, daß die Kante nicht auf Schmelztemperatur gekommen war und somit nicht verlaufen ist, daß also an dieser Stelle noch ein Spalt in der Schweißverbindung bestehen muß. Durch eine Nachschweißung ist es ohne besondere Schwierigkeiten möglich, diesen erkannten Fehler zu beseitigen. This flow of the approach 5 of the end cap 2 is an unmistakable one Sign that the weld joint no longer contains any gaps. Is now used in fluoroscopy A sharp edge can be seen at any point, so it is certain to conclude that the edge had not come to the melting temperature and thus not has run, so that there is still a gap in the welded joint at this point must exist. By re-welding it is possible without any particular difficulties to eliminate this detected error.

Selbstverständlich eignet sich das vorliegende Verfahren nicht nur für die Untersuchung der Schweißung der Endkappen von Brennelementhüllrohren, sondern ganz allgemein für die Untersuchung der Schweißgüte von Endverschlüssen bei vor allem dünnwandigen Rohren. Of course, the present method is not only suitable for the investigation of the welding of the end caps of fuel element cladding tubes, but in general for the examination of the welding quality of terminations at vor all thin-walled pipes.

Claims

Claims: 1. Method for testing the welded joint of Pipe end closures, in particular of end caps on nuclear reactor fuel element cladding tubes, by means of X-ray irradiation, d a -characterized that one of the to be welded Parts (2, 3) on the side facing away from the welding arc with a welding point overlapping, resulting in a pronounced jump in contrast on the radiographic image Approach (5) is provided and the welding zone (6) by z. B. a welding electrode (4) is heated in such a way that the approach (5) melts and runs, so that then at the irradiation an image without a pronounced jump in contrast is obtained.

2. End cap for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that it reaches into the inside of the pipe via the weld Approach (5) is provided.

Considered publications: German Patent Specifications No. 823 953, 850 528; German Auslegeschrift No. 1 086 819; French patent specification No. 1,184,573; British Patent Nos. 846 330, 858 061, 860 561; U.S. Patents No. 2475 596, 2 864 758.