JP2560571B2 - 燃料チャンネルボックスの製造方法及び燃料チャンネルボックス - Google Patents
燃料チャンネルボックスの製造方法及び燃料チャンネルボックスInfo
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Description
【産業上の利用分野】本発明は、燃料チャンネルボック
スの製造方法及び燃料チャンネルボックスに係り、特に
沸騰水型原子炉で適用される燃料集合体に用いられるコ
ーナ厚肉の燃料チャンネルボックスの製造方法及び燃料
チャンネルボックスに関するものである。
スの製造方法及び燃料チャンネルボックスに係り、特に
沸騰水型原子炉で適用される燃料集合体に用いられるコ
ーナ厚肉の燃料チャンネルボックスの製造方法及び燃料
チャンネルボックスに関するものである。
【従来技術】従来の横断面均一肉厚の燃料チャンネルボ
ックスの形状を図２及び図３に示す。このチャンネルボ
ックスは、沸騰水型原子炉に装荷される燃料集合体に用
いられるものである。この従来例の燃料チャンネルボッ
クスの角筒管本体１１は、２枚のジルコニウム基合金板
材を突合せ溶接により角筒管としたもので、４隅のコー
ナ部及び及びこれらのコーナ部を結ぶ側壁部はともに均
一な厚みを有する。角筒管本体１１の上端部の対角線方
向にある二箇所のコーナ部には、燃料チャンネルボック
ス内部に収納する燃料バンドルの上部タイプレートのポ
ストに角筒管本体１１を取付けるためのクリップ（孔付
き）１２及び孔なしクリップ１３がそれぞれ溶接にて取
付けられる。また、原子炉の炉心内において制御棒と対
峙する２つの側面（角筒管本体１１の側面）の上部に
は、炉心内で隣接する燃料集合体の燃料チャンネルボッ
クスとの間の間隙を保つチャンネルスペーサ１４が溶接
により取付けられている。この燃料チャンネルボックス
の製造方法を図４に示す。この製造方法は、燃料チャン
ネルボックス素材（ジルコニウム基合金板材）１をプレ
スによりＵ字状に曲げ（Ｕ字曲げ工程２）、Ｕ字状に曲
げられた２つの燃料チャンネルボックス素材１を互いに
突き合わせて溶接工程３により筒状体にした後、高耐食
性を得るためにこの筒状体に対して溶体化処理（焼入れ
処理）４を行い、次に燃料チャンネルボックスの寸法精
度を出すための寸法整形処理５を行うものである。寸法
整形処理５を行った筒状体に対して、仕上げ工程８が実
施される。仕上げ工程８では、筒状体である角筒管本体
１１に、クリップ１２及び１３、及びチャンネルスペー
サ１４が溶接により取付けられる。前述した燃料チャン
ネルボックスよりも外側への変形を小さくできる燃料チ
ャンネルボックスの一例が、特公平1−13075号公報に記
載されている。この燃料チャンネルボックスは、図６及
び図７に示すコーナ部厚肉の燃料チャンネルボックスで
ある。コーナ部厚肉の燃料チャンネルボックスの角筒管
本体１５は、４隅のコーナ部の肉厚が厚くコーナ部を結
ぶ側壁部の中央部が薄肉の形状をしている。角筒管本体
１５の上端部には角筒管本体１１と同様にクリップ１２
及び１３、及びチャンネルスペーサ１４が溶接により取
付けられる。この様なコーナ部厚肉の燃料チャンネルボ
ックスの製造方法は、例えば、特開平1−227991号公報
あるいは特開昭63-253290号公報に開示されている。特
開平1−227991号公報に開示されている方法は、均一肉
厚の平板を凸凹形状を付した圧延ローラにより圧延して
長尺凸凹板を製作し、引続き凸部がコーナ部となるよう
にＵ字型曲げ加工を施し、この２枚の長尺Ｕ字型部材を
溶接して筒状の燃料チャンネルボックスを製造するもの
である。特開昭63−253290号公報では、標準の製造技術
によって製造しうるチャンネルボックスが開示されてい
る。すなわち、側壁を加工して所望の波形部を形成する
かまたは側壁に機械加工を施して溝を形成し、角部壁は
所望角度（正方形断面のチャンネルの場合、９０度）に
曲げる。その後、角壁と側壁を縦方向溶接によって接合
しそして従来技術により加工して一体のチャンネルにす
るというものである。
ックスの形状を図２及び図３に示す。このチャンネルボ
ックスは、沸騰水型原子炉に装荷される燃料集合体に用
いられるものである。この従来例の燃料チャンネルボッ
クスの角筒管本体１１は、２枚のジルコニウム基合金板
材を突合せ溶接により角筒管としたもので、４隅のコー
ナ部及び及びこれらのコーナ部を結ぶ側壁部はともに均
一な厚みを有する。角筒管本体１１の上端部の対角線方
向にある二箇所のコーナ部には、燃料チャンネルボック
ス内部に収納する燃料バンドルの上部タイプレートのポ
ストに角筒管本体１１を取付けるためのクリップ（孔付
き）１２及び孔なしクリップ１３がそれぞれ溶接にて取
付けられる。また、原子炉の炉心内において制御棒と対
峙する２つの側面（角筒管本体１１の側面）の上部に
は、炉心内で隣接する燃料集合体の燃料チャンネルボッ
クスとの間の間隙を保つチャンネルスペーサ１４が溶接
により取付けられている。この燃料チャンネルボックス
の製造方法を図４に示す。この製造方法は、燃料チャン
ネルボックス素材（ジルコニウム基合金板材）１をプレ
スによりＵ字状に曲げ（Ｕ字曲げ工程２）、Ｕ字状に曲
げられた２つの燃料チャンネルボックス素材１を互いに
突き合わせて溶接工程３により筒状体にした後、高耐食
性を得るためにこの筒状体に対して溶体化処理（焼入れ
処理）４を行い、次に燃料チャンネルボックスの寸法精
度を出すための寸法整形処理５を行うものである。寸法
整形処理５を行った筒状体に対して、仕上げ工程８が実
施される。仕上げ工程８では、筒状体である角筒管本体
１１に、クリップ１２及び１３、及びチャンネルスペー
サ１４が溶接により取付けられる。前述した燃料チャン
ネルボックスよりも外側への変形を小さくできる燃料チ
ャンネルボックスの一例が、特公平1−13075号公報に記
載されている。この燃料チャンネルボックスは、図６及
び図７に示すコーナ部厚肉の燃料チャンネルボックスで
ある。コーナ部厚肉の燃料チャンネルボックスの角筒管
本体１５は、４隅のコーナ部の肉厚が厚くコーナ部を結
ぶ側壁部の中央部が薄肉の形状をしている。角筒管本体
１５の上端部には角筒管本体１１と同様にクリップ１２
及び１３、及びチャンネルスペーサ１４が溶接により取
付けられる。この様なコーナ部厚肉の燃料チャンネルボ
ックスの製造方法は、例えば、特開平1−227991号公報
あるいは特開昭63-253290号公報に開示されている。特
開平1−227991号公報に開示されている方法は、均一肉
厚の平板を凸凹形状を付した圧延ローラにより圧延して
長尺凸凹板を製作し、引続き凸部がコーナ部となるよう
にＵ字型曲げ加工を施し、この２枚の長尺Ｕ字型部材を
溶接して筒状の燃料チャンネルボックスを製造するもの
である。特開昭63−253290号公報では、標準の製造技術
によって製造しうるチャンネルボックスが開示されてい
る。すなわち、側壁を加工して所望の波形部を形成する
かまたは側壁に機械加工を施して溝を形成し、角部壁は
所望角度（正方形断面のチャンネルの場合、９０度）に
曲げる。その後、角壁と側壁を縦方向溶接によって接合
しそして従来技術により加工して一体のチャンネルにす
るというものである。
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、燃
料チャンネルボックスの断面の凸凹形状を、ジルコニウ
ム基合金板材の圧延時に形成する方法と、溶接時に形成
する方法とが開示されているが、凸凹形状を有するジル
コニウム基合金（ジルカロイ）板材の圧延は、困難であ
る。長手方向（圧延方向）に肉厚分布を持たせた形状の
ジルコニウム基合金板材を圧延で製作することは、更に
困難である。一方、断面に凸凹形状を有する燃料チャン
ネルボックスを溶接で製造する場合には、筒状の形状と
するために４枚ずつの厚肉部板材と薄肉部板材とを準備
し厚肉部板材と薄肉部板材とを８箇所で溶接する必要が
ある。これは、角筒管本体１１が２箇所の溶接ですむの
に比べて溶接作業が大幅に増加すると共に品質管理の煩
雑化を招くことが予想される。本発明の発明者等は、上
記のように横断面に厚肉部及び薄肉部を有する角筒管本
体またはジルコニウム基合金板材に溶体化処理を施した
場合に下記の新たな問題が生じることを発見した。すな
わち、角筒管本体１１を用いた燃料チャンネルボックス
は、溶体化処理による高耐食化が容易に可能であった。
しかし、コーナ厚肉の角筒管本体１５を用いた燃料チャ
ンネルボックスは、角筒管本体１５の段階で、周方向に
均一に溶体化処理を施すことは困難であり、溶体化処理
による高耐食化を図ることができない。これは、角筒管
本体１５の横断面において厚肉部及び薄肉部が形成され
ていることによる。また、角筒管本体１５が長手方向に
も肉厚が変化している場合には、均一な溶体化処理を施
すことは更に困難である。なお、特開平1−227991 号公
報及び特開昭63−253290号公報のいずれにおいても、チ
ャンネルボックスの高耐食化を図る熱処理の適用方法を
全く開示していない。本発明の目的は、熱処理が一様に
施されて耐食性が高く、原子炉内での使用時において最
大変位量を抑制できる燃料チャンネルボックスの製造方
法及び燃料チャンネルボックスを提供することにある。
料チャンネルボックスの断面の凸凹形状を、ジルコニウ
ム基合金板材の圧延時に形成する方法と、溶接時に形成
する方法とが開示されているが、凸凹形状を有するジル
コニウム基合金（ジルカロイ）板材の圧延は、困難であ
る。長手方向（圧延方向）に肉厚分布を持たせた形状の
ジルコニウム基合金板材を圧延で製作することは、更に
困難である。一方、断面に凸凹形状を有する燃料チャン
ネルボックスを溶接で製造する場合には、筒状の形状と
するために４枚ずつの厚肉部板材と薄肉部板材とを準備
し厚肉部板材と薄肉部板材とを８箇所で溶接する必要が
ある。これは、角筒管本体１１が２箇所の溶接ですむの
に比べて溶接作業が大幅に増加すると共に品質管理の煩
雑化を招くことが予想される。本発明の発明者等は、上
記のように横断面に厚肉部及び薄肉部を有する角筒管本
体またはジルコニウム基合金板材に溶体化処理を施した
場合に下記の新たな問題が生じることを発見した。すな
わち、角筒管本体１１を用いた燃料チャンネルボックス
は、溶体化処理による高耐食化が容易に可能であった。
しかし、コーナ厚肉の角筒管本体１５を用いた燃料チャ
ンネルボックスは、角筒管本体１５の段階で、周方向に
均一に溶体化処理を施すことは困難であり、溶体化処理
による高耐食化を図ることができない。これは、角筒管
本体１５の横断面において厚肉部及び薄肉部が形成され
ていることによる。また、角筒管本体１５が長手方向に
も肉厚が変化している場合には、均一な溶体化処理を施
すことは更に困難である。なお、特開平1−227991 号公
報及び特開昭63−253290号公報のいずれにおいても、チ
ャンネルボックスの高耐食化を図る熱処理の適用方法を
全く開示していない。本発明の目的は、熱処理が一様に
施されて耐食性が高く、原子炉内での使用時において最
大変位量を抑制できる燃料チャンネルボックスの製造方
法及び燃料チャンネルボックスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】上記の目的は、ジルコニ
ウム基合金の筒状体に対してβ相を含む温度領域から強
制的に冷却する熱処理を施し、その後、その筒状体の一
部に応力のかからない減肉処理を施して断面の肉厚が異
なる筒状体を形成することによって達成できる。
ウム基合金の筒状体に対してβ相を含む温度領域から強
制的に冷却する熱処理を施し、その後、その筒状体の一
部に応力のかからない減肉処理を施して断面の肉厚が異
なる筒状体を形成することによって達成できる。
【作用】減肉処理の前にβ相を含む温度領域から強制的
に冷却する熱処理を施しているので、ジルコニウム基合
金材に対して熱処理を一様に施すことができジルコニウ
ム基合金材の耐食性を向上させることができる。筒状体
の一部に応力のかからない減肉処理を施しているので、
減肉処理による筒状体の変形がなくその後の製造工程が
簡単になる。更に、筒状体の外側側面に凹部が形成され
るので、本発明にて得られたチャンネルボックスは原子
炉内での使用時において最大変位量を抑制できる。
に冷却する熱処理を施しているので、ジルコニウム基合
金材に対して熱処理を一様に施すことができジルコニウ
ム基合金材の耐食性を向上させることができる。筒状体
の一部に応力のかからない減肉処理を施しているので、
減肉処理による筒状体の変形がなくその後の製造工程が
簡単になる。更に、筒状体の外側側面に凹部が形成され
るので、本発明にて得られたチャンネルボックスは原子
炉内での使用時において最大変位量を抑制できる。
【実施例】以下、本発明の実施例を以下に説明する。 （実施例１）本発明の一実施例を図１を用いて説明す
る。図１による説明に入る前に、本実施例で用いられる
ジルコニウム基合金の板材の製造について説明する。ジ
ルコニウム基合金が溶解されその合金のインゴットが作
られる。熱間鍛造がインゴットに加えられ、約２０mmの
厚みのスラブが形成される。このスラブに溶体化処理が
施される。溶体化処理は、スラブをβ相を含む温度領域
に加熱してこの温度領域から急冷する熱処理である。そ
の後、この熱処理材に対して熱間圧延，冷間圧延及び焼
鈍しを実施する。以上の工程を経て、燃料チャンネルボ
ックス素材１となるジルコニウム基合金の板材が得られ
る。燃料チャンネルボックス素材１をプレスにてＵ字状
に曲げる(Ｕ字曲げ工程２)。Ｕ字状に曲げられた２つの
燃料チャンネルボックス素材１をそれぞれ開先加工し突
き合わせ、溶接工程３により筒状体である角筒管本体１
１を作る。この角筒管本体１１は、図３に示すような一
様な肉厚を有する。ジルコニウム基合金で作られた角筒
管本体１１に対して、燃料チャンネルボックスとして原
子炉内に装荷された状態での高耐食性を得るために溶体
化処理４を行う。ここで、溶体化処理４は、角筒管本体
１１において耐食性の良いβ相を得るため、角筒管本体
１１を約９００℃以上の温度（角筒管本体１１がβ相を
含む温度領域）に加熱し、その後、水冷等により急冷す
るものである。この溶体化処理の詳細は、特開昭51−11
0412号公報に開示されている。一般にいわれている焼入
れもこの溶体化処理に含まれる。β相を含む温度領域か
ら急冷する熱処理としては、特公昭61−45699号公報の
コラム７、２２〜２６行に示されているように、部分的
にβ相に変態する８３０〜９６０℃の温度領域に加熱し
て急冷する溶体化処理、完全にβ相に変態する９６０℃
を超える温度領域に加熱して急冷する溶体化処理があ
る。前者は（α＋β）焼入れといわれ、後者はβ焼入れ
といわれる。（α＋β）焼入れは角筒管本体１１内に
（α＋β）相を形成し、β焼入れは角筒管本体１１内に
β相を形成する。溶体化処理４により（α＋β）相又は
β相を有する高耐食性の組織が、角筒管本体１１の側壁
内に形成される。（α＋β）焼入れで得られた組織はβ
焼入れで得られる組織に比べて延性が大きい。しかし、
後者の組織は、前者のそれに比べて強度が大きい。従来
例のように、燃料チャンネルボックス素材１の状態で減
肉加工を施すと、角筒管を製作したときにはすでに側壁
断面の肉厚が不均一になっている。不均一な肉厚での溶
体化処理４の実施は、均一な加熱及び冷却が困難であ
り、良好な組織が得られないばかりでなく、変形などの
要因となり、実際の製法としては実現は難しい。しか
し、本実施例のような均一な肉厚での角筒管本体１１で
の溶体化処理４は、従来例の１つとして述べた均一肉厚
チャンネルボックスと同様に、角筒管本体１１の均一な
加熱及び冷却が可能である。このため、角筒管本体１１
に良好な（α＋β）相又はβ相を有する高耐食性の組織
を得ることができる。次に、寸法整形熱処理５を行う。
この工程は、特開昭57−131354号公報に示されているよ
うに、角筒管本体１１を所定寸法に拡管整形すると同時
に残留応力除去の焼鈍を行う。寸法整形熱処理５の対象
となる角筒管本体１１は溶体化処理４の工程を経験して
いる。寸法整形熱処理５の実施は、特開昭57−131354号
公報に示されている効果を生じる。本実施例は、寸法成
形熱処理５を終えた角筒管本体１１に対して、その平坦
部の一部に減肉加工を行う。この状態で平坦部の減肉加
工を行なう場合、角筒管本体１１の表面に荷重のかから
ない方法、すなわち角筒管本体１１に応力が発生しない
方法で行なわなければならない。角筒管本体１１の表面
に荷重のかかる方法で角筒管本体１１の平坦部の減肉加
工を行なうと、加工する側壁の変形等により、所定の寸
法精度を得ることができない。荷重のかからない方法と
しては、酸洗や放電研磨，放電加工等が考えられる。万
一、荷重のかかる方法を選択する場合、例えばフライス
での切削を行うような場合には、内部に治具を入れるな
どの方法によりチャンネルボックスに剛性を持たせなけ
ればならない。しかし、手間がかかる上に例え治具を用
いたとしても、全長４ｍにも及ぶ角筒管本体１１に相当
な剛性を持たせるのは難しく、従って機械加工による減
肉加工は十分な精度が得られない。ここでは、角筒管本
体１１の一部に行なわれる荷重のかからない減肉処理の
代表的な方法として、酸洗による減肉処理を行う方法に
ついて説明する。酸洗による減肉処理を行う前に、マス
キング工程６が必要である。マスキング工程６では、酸
洗による減肉を行わない部分を保護するために角筒管本
体１１の保護する部分の表面にマスキングが施される。
溶体化処理４を受けた角筒管本体１１の表面には、酸化
被膜が形成されている。酸化被膜は、酸性液に対しても
優れた特性を示すので、酸洗による減肉を行わない部分
の酸化被膜をそのまま残してマスキング材として使用す
ることができる。勿論、マスキング材として有効な耐酸
テープを用いたり、両方を併用してもよい。マスキング
材２４として、耐酸テープを貼付た状態の角筒管本体１
１の横断面を図５に示す。当然のことながら、溶体化処
理４によって角筒管本体１１の表面に形成された酸化被
膜のうち酸洗による減肉を行なう部分の酸化被膜は除去
される。また、角筒管本体１１の内面をマスキングする
ためには、内面に酸洗液が入り込まないように角筒管本
体１１の両端部をシールし酸洗液の侵入防止を行う必要
がある。このシールは、酸洗工程７に示すように、角筒
管本体１１の両端をパット２２で密封することによって
行なわれる。各パット２２と角筒管本体１１の端部との
間には、シール２１が挾まれる。２つのパット２２は、
角筒管本体１１内を貫通するボルト２３により締め付け
られ、角筒管本体１１に取り付けられる。以上のように
内面及び外面がマスキングされた角筒管本体１１が、ハ
ンドルにてパット２２を保持した状態で容器内に充填さ
れた酸洗液中に挿入され、酸洗工程７が実行される。酸
洗液としては、希硝酸（ＨＦ約２％、ＨＮＯ3 約３０
％）の水溶液を用いる。酸洗時間は、酸洗前に行うジル
コニウム基合金の角筒管本体１１の肉厚分布測定結果と
酸洗液濃度から決定する。この酸洗によって、角筒管本
体１１のマスキングが施されていない部分、すなわち角
筒管本体１１の外表面のコーナ部を除いた部分から減肉
が行なわれる。酸洗工程７終了すると、酸洗前の角筒管
本体１１は、図７に示すように、マスキングが施された
コーナ部を除いた部分が減肉された角筒管本体１５にな
る。すなわち、コーナ部が厚肉で平坦部が薄肉の角筒管
本体１５が、酸洗工程７の実施によって得られる。この
後、寸法検査を行い、所定の寸法精度に入っていること
を確認する。燃料チャンネルボックスとなる角筒管本体
１１は、内幅約１３０mm、長さ約４５００mm、板厚数mm
の均一肉厚のジルカロイ製の長尺の角筒管である。この
角筒管本体１１に寸法整形熱処理５を施した後、外表面
のコーナ部となる領域にテフロン系テープを貼り付けて
希硝酸の水溶液に沈めて肉厚の約５０％に及ぶ部分的な
酸洗による減肉処理を施したところ、減肉処理に要した
時間は約２時間であり、所定の寸法精度が得られた。同
程度の減肉処理を切削及び研削処理により行ったとこ
ろ、酸洗に比べ数十倍の時間を要したにもかかかわら
ず、寸法精度は酸洗に比べて同等以下となっていた。こ
のことから、ジルカロイ製の長尺管に部分的でかつ広範
囲の減肉処理を施す場合に、酸洗処理が有効である。酸
洗後、仕上げ工程８を経てコーナ部厚肉平坦部薄肉型の
燃料チャンネルボックスの製作が完了する。仕上げ工程
８において、角筒管本体１５にクリップ１２及び１３及
びチャンネルスペーサ１４が溶接にて取り付けられ、図
６に示す燃料チャンネルボックスが得られる。なお、仕
上げ工程８においても燃料チャンネルボックスの表面処
理や肉厚の均一化のため、酸洗を実施する可能性があ
る。しかしこの場合には、燃料チャンネルボックスの内
外面に前述したマスキングが施されず、全面にわたって
酸洗が行なわれる。本実施例においても、従来例と同
様、長手方向溶接部も溶体化処理を施すことができ、高
耐食組織からなるチャンネルボックスが得られた。また
従来の均一肉厚燃料チャンネルボックスの製法と同様、
高い寸法精度が達成された。以上述べたような酸洗減肉
加工方法を採用すれば、チャンネルボックスに外荷重が
かからないので残留応力の発生を防ぐことが出来、又、
どのような形状のものでも減肉量をパラメータとして所
定寸法に加工できるので、精度のよい肉厚に加工するこ
とが出来る。さらに、角筒管で減肉加工することは素材
の状態で加工する場合に比べ２枚分の加工を行ったこと
になり、作業性が格段に向上する。本実施例で得られた
燃料チャンネルボックスは、特公平1−13075号公報のコ
ラム５，４５行からコラム６，３５行に記載された効果
を生じる。本実施例は、異形形状に加工する前の均一肉
厚状態で焼入れ処理を行い、その後、減肉加工、特に、
素材の残留応力を極力低減可能である酸洗処理により異
形形状に減肉することによって、高耐食性の異形形状燃
料チャンネルボックスを製造する事が出来る。異形形状
燃料チャンネルボックスにおいて、溶接箇所が低減で
き、また、耐食性を向上させる熱処理を均一に施すこと
が容易に可能となり、従来の燃料チャンネルボックスの
信頼性を低下することなく長期使用対応型の異形形状燃
料チャンネルボックスを製造することができる。減肉加
工としては、機械切削が一般的であるが、厚さが数ミリ
で長さが４メートルもの長尺品には最適な方法ではな
く、変形等により加工寸法の精度確保は難しく加工には
長時間を要する。研掃により減肉加工することは可能で
あるが、切削に比べて更に加工時間を必要とすることは
明らかである。また、β相を含む温度領域から急冷され
た金属組織の材料は、焼鈍材（再結晶組織の材料）に比
べて硬度が高く、機械的な加工、特に切削加工に適して
いない。本実施例の方法は、筒状成型体の段階で酸洗に
より減肉を施すもので、材料に変形等が生じることがな
くなり、高精度の減肉処理が可能となる。すなわち、均
一肉厚の筒状成型体で焼き入れ処理，寸法整形処理を施
すことができ、その後、応力を加えずに減肉処理を施す
ので、異形形状チャンネルボックスは従来の均一肉厚チ
ャンネルと同等の寸法精度を達成できる。従来、筒状成
型体とするための溶接前に減肉処理を施すと、特に長手
方向に肉厚が変化する構造の場合、極めて微妙な溶接条
件のコントロールが必要となり、安定な溶接が困難とな
る。更に、溶接部の近傍は、種々の温度領域から冷却さ
れるため、この様な不均一な組織が従来製造法に比べて
増加するという問題が考えられた。しかし本実施例で
は、この問題を解消でき溶接ならびに焼入れ処理の信頼
性は、いずれも均一肉厚で施すことで確保されている。
すなわち、焼入れ処理を均一肉厚ので施すので、焼入れ
処理時の材料温度を均一にすることが極めて容易であ
る。また、筒状成型体で焼入れ処理を施す場合は、突合
せ溶接部にも他の部分と同じ焼入れ処理を同時に施すこ
とができるので、従来の均一肉厚のチャンネルボックス
と同等の均質性，信頼性が確保される。本実施例におい
て、熱処理と酸洗による減肉加工との実施手順を特定化
することによる作用は次のとおりである。材料表面に形
成された酸化被膜は酸洗液に対しても優れた特性を有し
ているので、減肉処理を施す領域の酸化被膜だけを研掃
した後で酸洗処理することにより、必要な部分だけの減
肉処理が可能となる。この様に酸化被膜を酸洗時のマス
キング材として利用することができる。また、マスキン
グ用に残した酸化被膜上に耐酸テープ又はパラフィン等
を貼付ることによりマスキング性能の信頼性向上を図る
ことが可能である。また、本実施例はコーナ厚肉平坦部
薄肉型の周方向の肉厚を変化させた高耐食性燃料チャン
ネルボックスの製造方法について説明したものである
が、同じ方法により、長手方向の肉厚を変化させること
もできる。酸洗減肉加工時に上部及び下部にマスキング
材を付けておけば、図１０に示すような上下端厚肉のコ
ーナ部厚肉平坦部薄肉型チャンネルボックスを製作する
ことが出来る。さらに、酸洗でのマスキングの方法を工
夫したり、図１０の状態から研磨等の方法を用いること
により図１１，図１２のようなグルービング部を有する
上下端厚肉のコーナ部厚肉平坦部薄肉型チャンネルボッ
クスをも製作することが出来る。図１０から図１２に示
す上下端厚肉のコーナ部厚肉平坦部薄肉燃料チャンネル
ボックスを製作する場合、素材の状態で減肉加工を施し
てしまうと、溶接３を行う時点で、溶接される部分の肉
厚が厚肉部と薄肉部で異なり、同一の溶接条件で溶接を
実施できない。しかし、角筒管の状態で減肉加工を施す
本実施例の方法では、溶接３を行う時点ではＵ字曲げ加
工した整形体の肉厚が一様であるので、同一の溶接条件
で溶接を実施することが可能である。よって、溶接性能
が安定し、溶接部の信頼性が一層向上する。尚、図１０
及び図１１に示す構造を有する燃料チャンネルボックス
は、特願平3−143409 号に示された構成を有し、これに
記載された効果を有する。以上述べたような溶体化処理
の後に酸洗減肉加工方法を実施することにより、均一肉
厚である角筒管の状態で溶体化処理を施すことができる
ため、均一な加熱温度分布また均一な冷却温度分布とす
ることができ、β相を含む均一な組織を得ることが出来
る。このことはとりもなおさず高耐食性チャンネルボッ
クスが得られることに他ならない。 （実施例２）実施例１において説明したマスキングの方
法について、本実施例においてさらに説明する。溶体化
処理４を受けた素材の表面には、酸化被膜が形成されて
いる。酸化被膜は、酸性液に対しても優れた特性を示
し、酸性液から素材を守る保護被膜となる。よって、こ
れをそのままマスキング材として使用することができ
る。この場合、酸化被膜を更に強固なものにするため
に、酸洗の前にオートクレーブ熱処理等を行っても良
い。また酸化被膜の代わりに、マスキング材として有効
な耐酸テープやパラフィン等を用いることもできる。も
ちろん両方を併用すればマスキングが確実に行えること
は間違いのないことである。当然のことながら、酸洗に
より減肉加工を施したい部分の表面には、マスキング材
は使用せず、酸化被膜等がある場合には研磨等によりマ
スキング材を除去せねばならない。 （実施例３）本実施例では、酸化被膜をマスキング材と
して用いる場合について、若干の補足説明を行う。酸洗
により部分的に減肉加工を行う場合、減肉加工を施す部
分の酸化被膜は除去せねばならないことは実施例２で説
明した。このように、筒状成型体表面の酸化被膜を部分
的に除去し、後工程に対しての準備工程とすることは全
く新しい考え方である。この方法は溶体化処理やオート
クレーブ熱処理の際にできる酸化被膜を積極的に活用す
るという観点からも、非常に有効であるといえる。 （実施例４）実施例１において、チャンネルボックスに
応力のかからない方法として、酸洗をはじめとし放電研
磨や放電加工をあげた。さらには電解エッチ等の方法も
考えられる。酸洗を用いない場合には、図１におけるマ
スキング工程６を省くことができる。ただし、加工時に
アークを飛ばすような場合には加工面表面の酸化被膜等
の不導体を除去する作業が追加される可能性がある。 （実施例５）本発明を説明した図１において、溶体化処
理４を燃料チャンネルボックス素材１の状態で施す場合
について説明する。図１においては溶接３の後に溶体化
処理４を実施したが、もちろん燃料チャンネルボックス
素材１の状態で行うことも可能である。この場合、図１
の工程において溶体化処理４がＵ字曲げ２のまえにくる
だけで、他の工程は変わらない。以上述べた工程を採用
すれば、均一肉厚板材である素材の状態で溶体化処理を
施すことができるため、均一な加熱温度分布また均一な
冷却温度分布とすることが非常に容易であり、β相を含
む均一な組織を得ることが出来る。このことはとりもな
おさず耐食特性の均質性がさらに向上することに他なら
ない。さらに、Ｕ字曲げ加工２等の種々加工の前に溶体
化処理を行い材料表面に酸化被膜を形成することによ
り、加工に伴うテーブルや治具等との接触による材料表
面の損傷から素材１を守ることが出来る。しかし一方
で、角筒管の状態で溶体化処理４を行えば、長手方向溶
接部も同時に溶体化処理４を行うことができ、溶接熱影
響部の耐食性が向上するのに比べ、素材１の状態で溶体
化処理４を行ってしまった場合には、長手方向溶接部の
熱影響部に熱処理を施すことができず、耐食性が不均一
になる可能性がある。以上述べたように素材の状態で溶
体化処理を行った後、酸洗減肉加工方法を施せば、チャ
ンネルボックス薄肉部に残留応力が無く、精度のよい肉
厚に加工でき、さらには酸化被膜が酸洗時のマスキング
材の代わりになるばかりでなく、損傷から素材を守るこ
とが出来る等数多くのメリットが享受できる。本実施例
は図６に示すコーナ厚肉平坦部薄肉型の周方向の肉厚を
変化させた高耐食性燃料チャンネルボックスの製造方法
について説明したものであるが、同じ方法により、長手
方向の肉厚を変化させることもできる。酸洗減肉加工時
に上部及び下部にマスキング材を付けておけば、図１０
のような上下端厚肉のコーナ部厚肉平坦部薄肉型チャン
ネルボックスを製作することが出来る。さらに、酸洗で
のマスキングの方法を工夫したり、図１０の状態から研
磨等の方法を用いることにより、図１１及び図１２のよ
うなグルービング部を有する上下端厚肉のコーナ部厚肉
平坦部薄肉型チャンネルボックスをも製作することが出
来る。 （実施例６）本実施例では、燃料チャンネルボックス素
材１の状態で溶体化処理及び酸洗を実施する場合につい
て図８を用いて説明する。図８はチャンネルボックスを
均一肉厚な素材の状態で溶体化処理を行い、その次の工
程で酸洗減肉加工を行うことにより、高精度，高信頼
性，高生産性な形状のコーナ部厚肉平坦部薄肉型燃料チ
ャンネルボックスを製造する工程を示したものである。
まず燃料チャンネルボックス素材１に原子炉炉内中での
高耐食性を得るため溶体化処理４を行う。そして次にマ
スキング工程６を行う。実施例１〜３で説明したよう
に、マスキング材としては、酸化被膜や耐酸テープまた
はパラフィン等を用いるか、またはこれらを併用する。
マスキングの方法について角筒管と異なるのは、裏面の
マスキングについてである。角筒管の場合、両端をシー
ルすることにより裏面をマスキングしたが、素材の場合
裏面全面にわたってマスキングする必要がある。裏面に
マスキングを施さない場合も考えられるが、この時には
裏面の減肉量を考慮して素材の肉厚を決定しなければな
らない。マスキング工程６の後、酸洗７を行う。酸洗７
の方法は実施例１と同様であり酸洗液は希硝酸（ＨＦ約
２％、ＨＮＯ3 約３０％）の水溶液を用い、酸洗時間
は、酸洗前に実施する板厚分布測定と酸洗液濃度から決
定する。酸洗７後、減肉部の板厚分布測定を行い所定の
寸法精度に入っていることを確認する。この方法により
燃料チャンネルボックス素材１に溶体化処理４を施し耐
食性を向上させるとともに、所定の異形形状に減肉加工
することが出来る。この後、プレスにてＵ字曲げ２を行
い、それぞれを開先加工し突き合わせて溶接３を行う。
次に寸法整形熱処理５を行う。以下、仕上げ工程８によ
りコーナ部厚肉平坦部薄肉型燃料チャンネルボックスの
製作を完了する。以上述べたように素材の状態で溶体化
処理を行った後、酸洗減肉加工方法を施せば、実施例５
の場合と同様にチャンネルボックス薄肉部に残留応力が
無く、精度のよい肉厚に加工でき、さらには酸化被膜が
酸洗時のマスキング材の代わりになる上、損傷から素材
を守ることが出来る等数多くのメリットが享受できる。
素材の状態で酸洗減肉加工を施せば、角筒管の状態で酸
洗減肉加工を行う場合に比べ、一面だけを減肉加工する
ため作業がやりやすくなると予想される反面、溶接３の
後に熱処理を実施しないので溶接部の耐食性を低下させ
る可能性がある。また実施例５の場合と同様、酸洗やマ
スキングの方法を変えることにより図６，図１０及び図
１１に示す種々のコーナ部厚肉平坦部薄肉型燃料チャン
ネルボックスが製作可能であることはいうまでもない。
さらに図９に示したように、溶体化処理４や酸洗７はＵ
字曲げ成型体において実施することも可能である。Ｕ字
曲げ成型体で実施することにより、溶体化処理や酸洗減
肉加工において生じた変形を考慮して開先加工を行うこ
とが出来る等のメリットが期待できる。 （実施例７）実施例６においては酸洗にて減肉加工を行
ったが、酸洗の代わりに実施例４で説明したように放電
研磨や放電加工及び電解エッチ等の、素材１に応力のか
からない方法を用いることも考えられる。これらの方法
を用いた場合、マスキング工程が不要になるので、特に
裏面までマスキングを施さねばならない素材の状態で酸
洗を行う場合に比べれば、メリットは大きいと考えられ
る。
る。図１による説明に入る前に、本実施例で用いられる
ジルコニウム基合金の板材の製造について説明する。ジ
ルコニウム基合金が溶解されその合金のインゴットが作
られる。熱間鍛造がインゴットに加えられ、約２０mmの
厚みのスラブが形成される。このスラブに溶体化処理が
施される。溶体化処理は、スラブをβ相を含む温度領域
に加熱してこの温度領域から急冷する熱処理である。そ
の後、この熱処理材に対して熱間圧延，冷間圧延及び焼
鈍しを実施する。以上の工程を経て、燃料チャンネルボ
ックス素材１となるジルコニウム基合金の板材が得られ
る。燃料チャンネルボックス素材１をプレスにてＵ字状
に曲げる(Ｕ字曲げ工程２)。Ｕ字状に曲げられた２つの
燃料チャンネルボックス素材１をそれぞれ開先加工し突
き合わせ、溶接工程３により筒状体である角筒管本体１
１を作る。この角筒管本体１１は、図３に示すような一
様な肉厚を有する。ジルコニウム基合金で作られた角筒
管本体１１に対して、燃料チャンネルボックスとして原
子炉内に装荷された状態での高耐食性を得るために溶体
化処理４を行う。ここで、溶体化処理４は、角筒管本体
１１において耐食性の良いβ相を得るため、角筒管本体
１１を約９００℃以上の温度（角筒管本体１１がβ相を
含む温度領域）に加熱し、その後、水冷等により急冷す
るものである。この溶体化処理の詳細は、特開昭51−11
0412号公報に開示されている。一般にいわれている焼入
れもこの溶体化処理に含まれる。β相を含む温度領域か
ら急冷する熱処理としては、特公昭61−45699号公報の
コラム７、２２〜２６行に示されているように、部分的
にβ相に変態する８３０〜９６０℃の温度領域に加熱し
て急冷する溶体化処理、完全にβ相に変態する９６０℃
を超える温度領域に加熱して急冷する溶体化処理があ
る。前者は（α＋β）焼入れといわれ、後者はβ焼入れ
といわれる。（α＋β）焼入れは角筒管本体１１内に
（α＋β）相を形成し、β焼入れは角筒管本体１１内に
β相を形成する。溶体化処理４により（α＋β）相又は
β相を有する高耐食性の組織が、角筒管本体１１の側壁
内に形成される。（α＋β）焼入れで得られた組織はβ
焼入れで得られる組織に比べて延性が大きい。しかし、
後者の組織は、前者のそれに比べて強度が大きい。従来
例のように、燃料チャンネルボックス素材１の状態で減
肉加工を施すと、角筒管を製作したときにはすでに側壁
断面の肉厚が不均一になっている。不均一な肉厚での溶
体化処理４の実施は、均一な加熱及び冷却が困難であ
り、良好な組織が得られないばかりでなく、変形などの
要因となり、実際の製法としては実現は難しい。しか
し、本実施例のような均一な肉厚での角筒管本体１１で
の溶体化処理４は、従来例の１つとして述べた均一肉厚
チャンネルボックスと同様に、角筒管本体１１の均一な
加熱及び冷却が可能である。このため、角筒管本体１１
に良好な（α＋β）相又はβ相を有する高耐食性の組織
を得ることができる。次に、寸法整形熱処理５を行う。
この工程は、特開昭57−131354号公報に示されているよ
うに、角筒管本体１１を所定寸法に拡管整形すると同時
に残留応力除去の焼鈍を行う。寸法整形熱処理５の対象
となる角筒管本体１１は溶体化処理４の工程を経験して
いる。寸法整形熱処理５の実施は、特開昭57−131354号
公報に示されている効果を生じる。本実施例は、寸法成
形熱処理５を終えた角筒管本体１１に対して、その平坦
部の一部に減肉加工を行う。この状態で平坦部の減肉加
工を行なう場合、角筒管本体１１の表面に荷重のかから
ない方法、すなわち角筒管本体１１に応力が発生しない
方法で行なわなければならない。角筒管本体１１の表面
に荷重のかかる方法で角筒管本体１１の平坦部の減肉加
工を行なうと、加工する側壁の変形等により、所定の寸
法精度を得ることができない。荷重のかからない方法と
しては、酸洗や放電研磨，放電加工等が考えられる。万
一、荷重のかかる方法を選択する場合、例えばフライス
での切削を行うような場合には、内部に治具を入れるな
どの方法によりチャンネルボックスに剛性を持たせなけ
ればならない。しかし、手間がかかる上に例え治具を用
いたとしても、全長４ｍにも及ぶ角筒管本体１１に相当
な剛性を持たせるのは難しく、従って機械加工による減
肉加工は十分な精度が得られない。ここでは、角筒管本
体１１の一部に行なわれる荷重のかからない減肉処理の
代表的な方法として、酸洗による減肉処理を行う方法に
ついて説明する。酸洗による減肉処理を行う前に、マス
キング工程６が必要である。マスキング工程６では、酸
洗による減肉を行わない部分を保護するために角筒管本
体１１の保護する部分の表面にマスキングが施される。
溶体化処理４を受けた角筒管本体１１の表面には、酸化
被膜が形成されている。酸化被膜は、酸性液に対しても
優れた特性を示すので、酸洗による減肉を行わない部分
の酸化被膜をそのまま残してマスキング材として使用す
ることができる。勿論、マスキング材として有効な耐酸
テープを用いたり、両方を併用してもよい。マスキング
材２４として、耐酸テープを貼付た状態の角筒管本体１
１の横断面を図５に示す。当然のことながら、溶体化処
理４によって角筒管本体１１の表面に形成された酸化被
膜のうち酸洗による減肉を行なう部分の酸化被膜は除去
される。また、角筒管本体１１の内面をマスキングする
ためには、内面に酸洗液が入り込まないように角筒管本
体１１の両端部をシールし酸洗液の侵入防止を行う必要
がある。このシールは、酸洗工程７に示すように、角筒
管本体１１の両端をパット２２で密封することによって
行なわれる。各パット２２と角筒管本体１１の端部との
間には、シール２１が挾まれる。２つのパット２２は、
角筒管本体１１内を貫通するボルト２３により締め付け
られ、角筒管本体１１に取り付けられる。以上のように
内面及び外面がマスキングされた角筒管本体１１が、ハ
ンドルにてパット２２を保持した状態で容器内に充填さ
れた酸洗液中に挿入され、酸洗工程７が実行される。酸
洗液としては、希硝酸（ＨＦ約２％、ＨＮＯ3 約３０
％）の水溶液を用いる。酸洗時間は、酸洗前に行うジル
コニウム基合金の角筒管本体１１の肉厚分布測定結果と
酸洗液濃度から決定する。この酸洗によって、角筒管本
体１１のマスキングが施されていない部分、すなわち角
筒管本体１１の外表面のコーナ部を除いた部分から減肉
が行なわれる。酸洗工程７終了すると、酸洗前の角筒管
本体１１は、図７に示すように、マスキングが施された
コーナ部を除いた部分が減肉された角筒管本体１５にな
る。すなわち、コーナ部が厚肉で平坦部が薄肉の角筒管
本体１５が、酸洗工程７の実施によって得られる。この
後、寸法検査を行い、所定の寸法精度に入っていること
を確認する。燃料チャンネルボックスとなる角筒管本体
１１は、内幅約１３０mm、長さ約４５００mm、板厚数mm
の均一肉厚のジルカロイ製の長尺の角筒管である。この
角筒管本体１１に寸法整形熱処理５を施した後、外表面
のコーナ部となる領域にテフロン系テープを貼り付けて
希硝酸の水溶液に沈めて肉厚の約５０％に及ぶ部分的な
酸洗による減肉処理を施したところ、減肉処理に要した
時間は約２時間であり、所定の寸法精度が得られた。同
程度の減肉処理を切削及び研削処理により行ったとこ
ろ、酸洗に比べ数十倍の時間を要したにもかかかわら
ず、寸法精度は酸洗に比べて同等以下となっていた。こ
のことから、ジルカロイ製の長尺管に部分的でかつ広範
囲の減肉処理を施す場合に、酸洗処理が有効である。酸
洗後、仕上げ工程８を経てコーナ部厚肉平坦部薄肉型の
燃料チャンネルボックスの製作が完了する。仕上げ工程
８において、角筒管本体１５にクリップ１２及び１３及
びチャンネルスペーサ１４が溶接にて取り付けられ、図
６に示す燃料チャンネルボックスが得られる。なお、仕
上げ工程８においても燃料チャンネルボックスの表面処
理や肉厚の均一化のため、酸洗を実施する可能性があ
る。しかしこの場合には、燃料チャンネルボックスの内
外面に前述したマスキングが施されず、全面にわたって
酸洗が行なわれる。本実施例においても、従来例と同
様、長手方向溶接部も溶体化処理を施すことができ、高
耐食組織からなるチャンネルボックスが得られた。また
従来の均一肉厚燃料チャンネルボックスの製法と同様、
高い寸法精度が達成された。以上述べたような酸洗減肉
加工方法を採用すれば、チャンネルボックスに外荷重が
かからないので残留応力の発生を防ぐことが出来、又、
どのような形状のものでも減肉量をパラメータとして所
定寸法に加工できるので、精度のよい肉厚に加工するこ
とが出来る。さらに、角筒管で減肉加工することは素材
の状態で加工する場合に比べ２枚分の加工を行ったこと
になり、作業性が格段に向上する。本実施例で得られた
燃料チャンネルボックスは、特公平1−13075号公報のコ
ラム５，４５行からコラム６，３５行に記載された効果
を生じる。本実施例は、異形形状に加工する前の均一肉
厚状態で焼入れ処理を行い、その後、減肉加工、特に、
素材の残留応力を極力低減可能である酸洗処理により異
形形状に減肉することによって、高耐食性の異形形状燃
料チャンネルボックスを製造する事が出来る。異形形状
燃料チャンネルボックスにおいて、溶接箇所が低減で
き、また、耐食性を向上させる熱処理を均一に施すこと
が容易に可能となり、従来の燃料チャンネルボックスの
信頼性を低下することなく長期使用対応型の異形形状燃
料チャンネルボックスを製造することができる。減肉加
工としては、機械切削が一般的であるが、厚さが数ミリ
で長さが４メートルもの長尺品には最適な方法ではな
く、変形等により加工寸法の精度確保は難しく加工には
長時間を要する。研掃により減肉加工することは可能で
あるが、切削に比べて更に加工時間を必要とすることは
明らかである。また、β相を含む温度領域から急冷され
た金属組織の材料は、焼鈍材（再結晶組織の材料）に比
べて硬度が高く、機械的な加工、特に切削加工に適して
いない。本実施例の方法は、筒状成型体の段階で酸洗に
より減肉を施すもので、材料に変形等が生じることがな
くなり、高精度の減肉処理が可能となる。すなわち、均
一肉厚の筒状成型体で焼き入れ処理，寸法整形処理を施
すことができ、その後、応力を加えずに減肉処理を施す
ので、異形形状チャンネルボックスは従来の均一肉厚チ
ャンネルと同等の寸法精度を達成できる。従来、筒状成
型体とするための溶接前に減肉処理を施すと、特に長手
方向に肉厚が変化する構造の場合、極めて微妙な溶接条
件のコントロールが必要となり、安定な溶接が困難とな
る。更に、溶接部の近傍は、種々の温度領域から冷却さ
れるため、この様な不均一な組織が従来製造法に比べて
増加するという問題が考えられた。しかし本実施例で
は、この問題を解消でき溶接ならびに焼入れ処理の信頼
性は、いずれも均一肉厚で施すことで確保されている。
すなわち、焼入れ処理を均一肉厚ので施すので、焼入れ
処理時の材料温度を均一にすることが極めて容易であ
る。また、筒状成型体で焼入れ処理を施す場合は、突合
せ溶接部にも他の部分と同じ焼入れ処理を同時に施すこ
とができるので、従来の均一肉厚のチャンネルボックス
と同等の均質性，信頼性が確保される。本実施例におい
て、熱処理と酸洗による減肉加工との実施手順を特定化
することによる作用は次のとおりである。材料表面に形
成された酸化被膜は酸洗液に対しても優れた特性を有し
ているので、減肉処理を施す領域の酸化被膜だけを研掃
した後で酸洗処理することにより、必要な部分だけの減
肉処理が可能となる。この様に酸化被膜を酸洗時のマス
キング材として利用することができる。また、マスキン
グ用に残した酸化被膜上に耐酸テープ又はパラフィン等
を貼付ることによりマスキング性能の信頼性向上を図る
ことが可能である。また、本実施例はコーナ厚肉平坦部
薄肉型の周方向の肉厚を変化させた高耐食性燃料チャン
ネルボックスの製造方法について説明したものである
が、同じ方法により、長手方向の肉厚を変化させること
もできる。酸洗減肉加工時に上部及び下部にマスキング
材を付けておけば、図１０に示すような上下端厚肉のコ
ーナ部厚肉平坦部薄肉型チャンネルボックスを製作する
ことが出来る。さらに、酸洗でのマスキングの方法を工
夫したり、図１０の状態から研磨等の方法を用いること
により図１１，図１２のようなグルービング部を有する
上下端厚肉のコーナ部厚肉平坦部薄肉型チャンネルボッ
クスをも製作することが出来る。図１０から図１２に示
す上下端厚肉のコーナ部厚肉平坦部薄肉燃料チャンネル
ボックスを製作する場合、素材の状態で減肉加工を施し
てしまうと、溶接３を行う時点で、溶接される部分の肉
厚が厚肉部と薄肉部で異なり、同一の溶接条件で溶接を
実施できない。しかし、角筒管の状態で減肉加工を施す
本実施例の方法では、溶接３を行う時点ではＵ字曲げ加
工した整形体の肉厚が一様であるので、同一の溶接条件
で溶接を実施することが可能である。よって、溶接性能
が安定し、溶接部の信頼性が一層向上する。尚、図１０
及び図１１に示す構造を有する燃料チャンネルボックス
は、特願平3−143409 号に示された構成を有し、これに
記載された効果を有する。以上述べたような溶体化処理
の後に酸洗減肉加工方法を実施することにより、均一肉
厚である角筒管の状態で溶体化処理を施すことができる
ため、均一な加熱温度分布また均一な冷却温度分布とす
ることができ、β相を含む均一な組織を得ることが出来
る。このことはとりもなおさず高耐食性チャンネルボッ
クスが得られることに他ならない。 （実施例２）実施例１において説明したマスキングの方
法について、本実施例においてさらに説明する。溶体化
処理４を受けた素材の表面には、酸化被膜が形成されて
いる。酸化被膜は、酸性液に対しても優れた特性を示
し、酸性液から素材を守る保護被膜となる。よって、こ
れをそのままマスキング材として使用することができ
る。この場合、酸化被膜を更に強固なものにするため
に、酸洗の前にオートクレーブ熱処理等を行っても良
い。また酸化被膜の代わりに、マスキング材として有効
な耐酸テープやパラフィン等を用いることもできる。も
ちろん両方を併用すればマスキングが確実に行えること
は間違いのないことである。当然のことながら、酸洗に
より減肉加工を施したい部分の表面には、マスキング材
は使用せず、酸化被膜等がある場合には研磨等によりマ
スキング材を除去せねばならない。 （実施例３）本実施例では、酸化被膜をマスキング材と
して用いる場合について、若干の補足説明を行う。酸洗
により部分的に減肉加工を行う場合、減肉加工を施す部
分の酸化被膜は除去せねばならないことは実施例２で説
明した。このように、筒状成型体表面の酸化被膜を部分
的に除去し、後工程に対しての準備工程とすることは全
く新しい考え方である。この方法は溶体化処理やオート
クレーブ熱処理の際にできる酸化被膜を積極的に活用す
るという観点からも、非常に有効であるといえる。 （実施例４）実施例１において、チャンネルボックスに
応力のかからない方法として、酸洗をはじめとし放電研
磨や放電加工をあげた。さらには電解エッチ等の方法も
考えられる。酸洗を用いない場合には、図１におけるマ
スキング工程６を省くことができる。ただし、加工時に
アークを飛ばすような場合には加工面表面の酸化被膜等
の不導体を除去する作業が追加される可能性がある。 （実施例５）本発明を説明した図１において、溶体化処
理４を燃料チャンネルボックス素材１の状態で施す場合
について説明する。図１においては溶接３の後に溶体化
処理４を実施したが、もちろん燃料チャンネルボックス
素材１の状態で行うことも可能である。この場合、図１
の工程において溶体化処理４がＵ字曲げ２のまえにくる
だけで、他の工程は変わらない。以上述べた工程を採用
すれば、均一肉厚板材である素材の状態で溶体化処理を
施すことができるため、均一な加熱温度分布また均一な
冷却温度分布とすることが非常に容易であり、β相を含
む均一な組織を得ることが出来る。このことはとりもな
おさず耐食特性の均質性がさらに向上することに他なら
ない。さらに、Ｕ字曲げ加工２等の種々加工の前に溶体
化処理を行い材料表面に酸化被膜を形成することによ
り、加工に伴うテーブルや治具等との接触による材料表
面の損傷から素材１を守ることが出来る。しかし一方
で、角筒管の状態で溶体化処理４を行えば、長手方向溶
接部も同時に溶体化処理４を行うことができ、溶接熱影
響部の耐食性が向上するのに比べ、素材１の状態で溶体
化処理４を行ってしまった場合には、長手方向溶接部の
熱影響部に熱処理を施すことができず、耐食性が不均一
になる可能性がある。以上述べたように素材の状態で溶
体化処理を行った後、酸洗減肉加工方法を施せば、チャ
ンネルボックス薄肉部に残留応力が無く、精度のよい肉
厚に加工でき、さらには酸化被膜が酸洗時のマスキング
材の代わりになるばかりでなく、損傷から素材を守るこ
とが出来る等数多くのメリットが享受できる。本実施例
は図６に示すコーナ厚肉平坦部薄肉型の周方向の肉厚を
変化させた高耐食性燃料チャンネルボックスの製造方法
について説明したものであるが、同じ方法により、長手
方向の肉厚を変化させることもできる。酸洗減肉加工時
に上部及び下部にマスキング材を付けておけば、図１０
のような上下端厚肉のコーナ部厚肉平坦部薄肉型チャン
ネルボックスを製作することが出来る。さらに、酸洗で
のマスキングの方法を工夫したり、図１０の状態から研
磨等の方法を用いることにより、図１１及び図１２のよ
うなグルービング部を有する上下端厚肉のコーナ部厚肉
平坦部薄肉型チャンネルボックスをも製作することが出
来る。 （実施例６）本実施例では、燃料チャンネルボックス素
材１の状態で溶体化処理及び酸洗を実施する場合につい
て図８を用いて説明する。図８はチャンネルボックスを
均一肉厚な素材の状態で溶体化処理を行い、その次の工
程で酸洗減肉加工を行うことにより、高精度，高信頼
性，高生産性な形状のコーナ部厚肉平坦部薄肉型燃料チ
ャンネルボックスを製造する工程を示したものである。
まず燃料チャンネルボックス素材１に原子炉炉内中での
高耐食性を得るため溶体化処理４を行う。そして次にマ
スキング工程６を行う。実施例１〜３で説明したよう
に、マスキング材としては、酸化被膜や耐酸テープまた
はパラフィン等を用いるか、またはこれらを併用する。
マスキングの方法について角筒管と異なるのは、裏面の
マスキングについてである。角筒管の場合、両端をシー
ルすることにより裏面をマスキングしたが、素材の場合
裏面全面にわたってマスキングする必要がある。裏面に
マスキングを施さない場合も考えられるが、この時には
裏面の減肉量を考慮して素材の肉厚を決定しなければな
らない。マスキング工程６の後、酸洗７を行う。酸洗７
の方法は実施例１と同様であり酸洗液は希硝酸（ＨＦ約
２％、ＨＮＯ3 約３０％）の水溶液を用い、酸洗時間
は、酸洗前に実施する板厚分布測定と酸洗液濃度から決
定する。酸洗７後、減肉部の板厚分布測定を行い所定の
寸法精度に入っていることを確認する。この方法により
燃料チャンネルボックス素材１に溶体化処理４を施し耐
食性を向上させるとともに、所定の異形形状に減肉加工
することが出来る。この後、プレスにてＵ字曲げ２を行
い、それぞれを開先加工し突き合わせて溶接３を行う。
次に寸法整形熱処理５を行う。以下、仕上げ工程８によ
りコーナ部厚肉平坦部薄肉型燃料チャンネルボックスの
製作を完了する。以上述べたように素材の状態で溶体化
処理を行った後、酸洗減肉加工方法を施せば、実施例５
の場合と同様にチャンネルボックス薄肉部に残留応力が
無く、精度のよい肉厚に加工でき、さらには酸化被膜が
酸洗時のマスキング材の代わりになる上、損傷から素材
を守ることが出来る等数多くのメリットが享受できる。
素材の状態で酸洗減肉加工を施せば、角筒管の状態で酸
洗減肉加工を行う場合に比べ、一面だけを減肉加工する
ため作業がやりやすくなると予想される反面、溶接３の
後に熱処理を実施しないので溶接部の耐食性を低下させ
る可能性がある。また実施例５の場合と同様、酸洗やマ
スキングの方法を変えることにより図６，図１０及び図
１１に示す種々のコーナ部厚肉平坦部薄肉型燃料チャン
ネルボックスが製作可能であることはいうまでもない。
さらに図９に示したように、溶体化処理４や酸洗７はＵ
字曲げ成型体において実施することも可能である。Ｕ字
曲げ成型体で実施することにより、溶体化処理や酸洗減
肉加工において生じた変形を考慮して開先加工を行うこ
とが出来る等のメリットが期待できる。 （実施例７）実施例６においては酸洗にて減肉加工を行
ったが、酸洗の代わりに実施例４で説明したように放電
研磨や放電加工及び電解エッチ等の、素材１に応力のか
からない方法を用いることも考えられる。これらの方法
を用いた場合、マスキング工程が不要になるので、特に
裏面までマスキングを施さねばならない素材の状態で酸
洗を行う場合に比べれば、メリットは大きいと考えられ
る。
【発明の効果】（効果１）薄肉平板状ジルコニウム基合
金素材に曲げ加工を施し、接合して筒状に成型する燃料
チャンネルボックスの製造方法において、筒状成型体で
β相を含む温度領域から強制的に冷却する熱処理を施
し、その後、筒状成型体に応力のかからない方法で減肉
処理を施すことにより、異形形状燃料チャンネルボック
スにおいて、溶接箇所が低減でき、また、耐食性を向上
させる熱処理を均一に施すことが容易に可能となり、従
来の燃料チャンネルボックスの信頼性を低下することな
く長期使用対応型の異形形状燃料チャンネルボックスを
製造することができる。 （効果２）筒状成型体でβ相を含む温度領域から強制的
に冷却する熱処理を施し、その後、筒状成型体に酸洗に
よる減肉処理を施して肉厚に分布を持たせることにより
異形形状燃料チャンネルボックスにおいて、溶接箇所が
低減でき、また、耐食性を向上させる熱処理を均一に施
すことが容易に可能となり、従来の燃料チャンネルボッ
クスの信頼性を低下することなく長期使用対応型の異形
形状燃料チャンネルボックスを製造することができる。 （効果３）酸に侵されにくい熱処理による酸化被膜や耐
酸テープ又はパラフィン等を用いることやそれらを組合
わせたものを用いて筒状成型体の一部を保護して酸洗に
より減肉処理することにより、確実なマスキング処理が
でき可能となり良好な酸洗減肉加工が可能となる。 （効果４）筒状成型体でβ相を含む温度領域から強制的
に冷却する熱処理により生成された筒状成型体表面の酸
化膜を部分的に除去した後、非除去領域の酸化膜をマス
キング材として酸洗による減肉処理を施し肉厚に分布を
持たせることにより、酸化膜をそのままマスキング材と
して用いることができ、また酸化膜を除去するだけで減
肉加工ができるため、少ない工程で確実な減肉加工がで
きる。 （効果５）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材に曲げ加
工を施し、接合して筒状に成型する燃料チャンネルボッ
クスの製造方法において、筒状成型体でβ相を含む温度
領域から強制的に冷却する熱処理を施し、その後、筒状
成型体に応力のかからない方法で減肉処理を施すことに
より、溶接箇所が低減でき、また、耐食性を向上させる
熱処理を均一に施すことが容易に可能となり、従来の燃
料チャンネルボックスの信頼性を低下することなく長期
使用対応型の異形形状燃料チャンネルボックスが得られ
る。 （効果６）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材に曲げ加
工を施し、接合して筒状に成型する燃料チャンネルボッ
クスの製造方法において、薄肉平板状ジルコニウム基合
金素材でβ相を含む温度領域から強制的に冷却する熱処
理を施し、筒状成型体で応力のかからない方法で減肉処
理を施して肉厚に分布を持たせることにより、チャンネ
ルボックス薄肉部に残留応力が無く、精度のよい肉厚に
加工でき、さらには酸化被膜が酸洗時のマスキング材の
代わりになる上、損傷から素材を守ることが出来る等数
多くのメリットが享受できる。また素材の状態で酸洗減
肉加工を施せば、一面だけを減肉加工するため減肉加工
が容易にできる。 （効果７）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材でβ相を
含む温度領域から強制的に冷却する熱処理を行い、酸洗
による減肉処理を施して肉厚に分布を持たせることによ
り、チャンネルボックス薄肉部に残留応力が無く、精度
のよい肉厚に加工でき、さらには酸化被膜が酸洗時のマ
スキング材の代わりになる上、損傷から素材を守ること
が出来る等数多くのメリットが享受できる。また素材の
状態で酸洗減肉加工を施せば、一面だけを減肉加工する
ため減肉加工が容易にできる。 （効果８）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材でβ相を
含む温度領域から強制的に冷却する熱処理を行い、さら
に酸に侵されにくい熱処理による酸化被膜や耐酸テープ
又はパラフィン等を用いることやそれらを組合わせたも
のを用いて筒状成型体の一部を保護して酸洗により減肉
処理することにより、確実なマスキング処理ができ良好
な酸洗減肉加工が可能となる。 （効果９）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材体でβ相
を含む温度領域から強制的に冷却する熱処理により生成
された素材表面の酸化膜を部分的に除去した後、非除去
領域の酸化膜をマスキング材として酸洗による減肉処理
を施し肉厚に分布を持たせることにより、酸化膜をその
ままマスキング材として用いることができ、また酸化膜
を除去するのみで減肉加工ができるため、少ない工程で
確実な減肉加工ができる。 （効果１０）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材に曲げ
加工を施し、接合して筒状に成型する燃料チャンネルボ
ックスの製造方法において、薄肉平板状ジルコニウム基
合金素材でβ相を含む温度領域から強制的に冷却する熱
処理を施し、筒状成型体で応力のかからない方法で減肉
処理を施して肉厚に分布を持たせることにより、チャン
ネルボックス薄肉部に残留応力が無い、精度のよい肉厚
の異形形状チャンネルボックスが得られる。さらには酸
化被膜が酸洗時のマスキング材の代わりになる上、損傷
から素材を守ることが出来る等数多くのメリットが享受
できる。また素材の状態で酸洗減肉加工を施せば、一面
だけを減肉加工するため減肉加工が容易にできる。 （効果１１）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材に曲げ
加工を施し、接合して筒状に成型する燃料チャンネルボ
ックスの製造方法において、薄肉平板状ジルコニウム基
合金素材でβ相を含む温度領域から強制的に冷却する熱
処理を施し、さらに薄肉平板状ジルコニウム基合金素材
に応力のかからない方法で減肉処理を施して肉厚に分布
を持たせることによりチャンネルボックス薄肉部に残留
応力が無く、精度のよい肉厚に加工でき、さらには酸化
被膜が酸洗時のマスキング材の代わりになる上、損傷か
ら素材を守ることが出来る等数多くのメリットが享受で
きる。また素材の状態で酸洗減肉加工を施せば、一面だ
けを減肉加工するため減肉加工が容易にできる。 （効果１２）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材でβ相
を含む温度領域から強制的に冷却する熱処理を施し、さ
らに薄肉平板状ジルコニウム基合金素材に酸洗による減
肉処理を施して肉厚に分布を持たせることによりチャン
ネルボックス薄肉部に残留応力が無く、精度のよい肉厚
に加工でき、さらには酸化被膜が酸洗時のマスキング材
の代わりになる上、損傷から素材を守ることが出来る等
数多くのメリットが享受できる。また素材の状態で酸洗
減肉加工を施せば、一面だけを減肉加工するため減肉加
工が容易にできる。 （効果１３）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材でβ相
を含む温度領域から強制的に冷却する熱処理を施し、さ
らに酸に侵されにくい熱処理による酸化被膜や耐酸テー
プ又はパラフィン等を用いることやそれらを組合わせた
ものを用いて筒状成型体の一部を保護して酸洗により減
肉処理することにより、確実なマスキング処理ができ可
能となり良好な酸洗減肉加工が可能となる。 （効果１４）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材体でβ
相を含む温度領域から強制的に冷却する熱処理により生
成された素材表面の酸化膜を部分的に除去した後、非除
去領域の酸化膜をマスキング材として酸洗による減肉処
理を施し肉厚に分布を持たせることにより、酸化膜をそ
のままマスキング材として用いることができ、また酸化
膜を除去するのみで減肉加工ができるため、少ない工程
で確実な減肉加工ができる。 （効果１５）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材に曲げ
加工を施し、接合して筒状に成型する燃料チャンネルボ
ックスの製造方法において、薄肉平板状ジルコニウム基
合金素材でβ相を含む温度領域から強制的に冷却する熱
処理を施し、さらに薄肉平板状ジルコニウム基合金素材
に応力のかからない方法で減肉処理を施して肉厚に分布
を持たせることにより、チャンネルボックス薄肉部に残
留応力が無い、精度のよい肉厚の異形形状チャンネルボ
ックスが得られる。さらには酸化被膜が酸洗時のマスキ
ング材の代わりになる上、損傷から素材を守ることが出
来る等数多くのメリットが享受できる。また素材の状態
で酸洗減肉加工を施せば、一面だけを減肉加工するため
減肉加工が容易にできる。
金素材に曲げ加工を施し、接合して筒状に成型する燃料
チャンネルボックスの製造方法において、筒状成型体で
β相を含む温度領域から強制的に冷却する熱処理を施
し、その後、筒状成型体に応力のかからない方法で減肉
処理を施すことにより、異形形状燃料チャンネルボック
スにおいて、溶接箇所が低減でき、また、耐食性を向上
させる熱処理を均一に施すことが容易に可能となり、従
来の燃料チャンネルボックスの信頼性を低下することな
く長期使用対応型の異形形状燃料チャンネルボックスを
製造することができる。 （効果２）筒状成型体でβ相を含む温度領域から強制的
に冷却する熱処理を施し、その後、筒状成型体に酸洗に
よる減肉処理を施して肉厚に分布を持たせることにより
異形形状燃料チャンネルボックスにおいて、溶接箇所が
低減でき、また、耐食性を向上させる熱処理を均一に施
すことが容易に可能となり、従来の燃料チャンネルボッ
クスの信頼性を低下することなく長期使用対応型の異形
形状燃料チャンネルボックスを製造することができる。 （効果３）酸に侵されにくい熱処理による酸化被膜や耐
酸テープ又はパラフィン等を用いることやそれらを組合
わせたものを用いて筒状成型体の一部を保護して酸洗に
より減肉処理することにより、確実なマスキング処理が
でき可能となり良好な酸洗減肉加工が可能となる。 （効果４）筒状成型体でβ相を含む温度領域から強制的
に冷却する熱処理により生成された筒状成型体表面の酸
化膜を部分的に除去した後、非除去領域の酸化膜をマス
キング材として酸洗による減肉処理を施し肉厚に分布を
持たせることにより、酸化膜をそのままマスキング材と
して用いることができ、また酸化膜を除去するだけで減
肉加工ができるため、少ない工程で確実な減肉加工がで
きる。 （効果５）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材に曲げ加
工を施し、接合して筒状に成型する燃料チャンネルボッ
クスの製造方法において、筒状成型体でβ相を含む温度
領域から強制的に冷却する熱処理を施し、その後、筒状
成型体に応力のかからない方法で減肉処理を施すことに
より、溶接箇所が低減でき、また、耐食性を向上させる
熱処理を均一に施すことが容易に可能となり、従来の燃
料チャンネルボックスの信頼性を低下することなく長期
使用対応型の異形形状燃料チャンネルボックスが得られ
る。 （効果６）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材に曲げ加
工を施し、接合して筒状に成型する燃料チャンネルボッ
クスの製造方法において、薄肉平板状ジルコニウム基合
金素材でβ相を含む温度領域から強制的に冷却する熱処
理を施し、筒状成型体で応力のかからない方法で減肉処
理を施して肉厚に分布を持たせることにより、チャンネ
ルボックス薄肉部に残留応力が無く、精度のよい肉厚に
加工でき、さらには酸化被膜が酸洗時のマスキング材の
代わりになる上、損傷から素材を守ることが出来る等数
多くのメリットが享受できる。また素材の状態で酸洗減
肉加工を施せば、一面だけを減肉加工するため減肉加工
が容易にできる。 （効果７）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材でβ相を
含む温度領域から強制的に冷却する熱処理を行い、酸洗
による減肉処理を施して肉厚に分布を持たせることによ
り、チャンネルボックス薄肉部に残留応力が無く、精度
のよい肉厚に加工でき、さらには酸化被膜が酸洗時のマ
スキング材の代わりになる上、損傷から素材を守ること
が出来る等数多くのメリットが享受できる。また素材の
状態で酸洗減肉加工を施せば、一面だけを減肉加工する
ため減肉加工が容易にできる。 （効果８）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材でβ相を
含む温度領域から強制的に冷却する熱処理を行い、さら
に酸に侵されにくい熱処理による酸化被膜や耐酸テープ
又はパラフィン等を用いることやそれらを組合わせたも
のを用いて筒状成型体の一部を保護して酸洗により減肉
処理することにより、確実なマスキング処理ができ良好
な酸洗減肉加工が可能となる。 （効果９）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材体でβ相
を含む温度領域から強制的に冷却する熱処理により生成
された素材表面の酸化膜を部分的に除去した後、非除去
領域の酸化膜をマスキング材として酸洗による減肉処理
を施し肉厚に分布を持たせることにより、酸化膜をその
ままマスキング材として用いることができ、また酸化膜
を除去するのみで減肉加工ができるため、少ない工程で
確実な減肉加工ができる。 （効果１０）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材に曲げ
加工を施し、接合して筒状に成型する燃料チャンネルボ
ックスの製造方法において、薄肉平板状ジルコニウム基
合金素材でβ相を含む温度領域から強制的に冷却する熱
処理を施し、筒状成型体で応力のかからない方法で減肉
処理を施して肉厚に分布を持たせることにより、チャン
ネルボックス薄肉部に残留応力が無い、精度のよい肉厚
の異形形状チャンネルボックスが得られる。さらには酸
化被膜が酸洗時のマスキング材の代わりになる上、損傷
から素材を守ることが出来る等数多くのメリットが享受
できる。また素材の状態で酸洗減肉加工を施せば、一面
だけを減肉加工するため減肉加工が容易にできる。 （効果１１）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材に曲げ
加工を施し、接合して筒状に成型する燃料チャンネルボ
ックスの製造方法において、薄肉平板状ジルコニウム基
合金素材でβ相を含む温度領域から強制的に冷却する熱
処理を施し、さらに薄肉平板状ジルコニウム基合金素材
に応力のかからない方法で減肉処理を施して肉厚に分布
を持たせることによりチャンネルボックス薄肉部に残留
応力が無く、精度のよい肉厚に加工でき、さらには酸化
被膜が酸洗時のマスキング材の代わりになる上、損傷か
ら素材を守ることが出来る等数多くのメリットが享受で
きる。また素材の状態で酸洗減肉加工を施せば、一面だ
けを減肉加工するため減肉加工が容易にできる。 （効果１２）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材でβ相
を含む温度領域から強制的に冷却する熱処理を施し、さ
らに薄肉平板状ジルコニウム基合金素材に酸洗による減
肉処理を施して肉厚に分布を持たせることによりチャン
ネルボックス薄肉部に残留応力が無く、精度のよい肉厚
に加工でき、さらには酸化被膜が酸洗時のマスキング材
の代わりになる上、損傷から素材を守ることが出来る等
数多くのメリットが享受できる。また素材の状態で酸洗
減肉加工を施せば、一面だけを減肉加工するため減肉加
工が容易にできる。 （効果１３）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材でβ相
を含む温度領域から強制的に冷却する熱処理を施し、さ
らに酸に侵されにくい熱処理による酸化被膜や耐酸テー
プ又はパラフィン等を用いることやそれらを組合わせた
ものを用いて筒状成型体の一部を保護して酸洗により減
肉処理することにより、確実なマスキング処理ができ可
能となり良好な酸洗減肉加工が可能となる。 （効果１４）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材体でβ
相を含む温度領域から強制的に冷却する熱処理により生
成された素材表面の酸化膜を部分的に除去した後、非除
去領域の酸化膜をマスキング材として酸洗による減肉処
理を施し肉厚に分布を持たせることにより、酸化膜をそ
のままマスキング材として用いることができ、また酸化
膜を除去するのみで減肉加工ができるため、少ない工程
で確実な減肉加工ができる。 （効果１５）薄肉平板状ジルコニウム基合金素材に曲げ
加工を施し、接合して筒状に成型する燃料チャンネルボ
ックスの製造方法において、薄肉平板状ジルコニウム基
合金素材でβ相を含む温度領域から強制的に冷却する熱
処理を施し、さらに薄肉平板状ジルコニウム基合金素材
に応力のかからない方法で減肉処理を施して肉厚に分布
を持たせることにより、チャンネルボックス薄肉部に残
留応力が無い、精度のよい肉厚の異形形状チャンネルボ
ックスが得られる。さらには酸化被膜が酸洗時のマスキ
ング材の代わりになる上、損傷から素材を守ることが出
来る等数多くのメリットが享受できる。また素材の状態
で酸洗減肉加工を施せば、一面だけを減肉加工するため
減肉加工が容易にできる。
【図１】本発明の実施例である燃料チャンネルボックス
の製造工程を示す説明図である。
の製造工程を示す説明図である。
【図２】従来の均一肉厚燃料チャンネルボックスの斜視
図である。
図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】従来の均一肉厚燃料チャンネルボックスの製造
工程を示す説明図である。
工程を示す説明図である。
【図５】図１のマスキング工程でマスキング材を施した
状態の角筒管本体１１の横断面図である。
状態の角筒管本体１１の横断面図である。
【図６】従来のコーナ厚肉平坦部薄肉の異形形状の燃料
チャンネルボックスの斜視図である。
チャンネルボックスの斜視図である。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図である。
【図８】本発明の他の実施例である燃料チャンネルボッ
クスの製造工程を示す説明図である。
クスの製造工程を示す説明図である。
【図９】本発明の他の実施例である燃料チャンネルボッ
クスの製造工程を示す説明図である。
クスの製造工程を示す説明図である。
【図１０】上下端厚肉の異形形状燃料チャンネルボック
スの斜視図である。
スの斜視図である。
【図１１】上下端厚肉でグルービングの付いた異形形状
燃料チャンネルボックスの斜視図である。
燃料チャンネルボックスの斜視図である。
【図１２】図１１のＡ−Ａ断面図である。
１…燃料チャンネルボックス素材、２…Ｕ字曲げ工程、
３…溶接工程、４…溶体化処理、５…寸法整形処理、６
…マスキング工程、７…酸洗工程、８…仕上げ工程、１
１，１５…角筒管本体、１２…クリップ（孔付）、１３
…クリップ、１４…チャンネルスペーサ、１６…上部厚
肉部、１７…下部厚肉部、１８…グルービング部、１９
…平坦部薄肉部、２０…コーナ部厚肉部、２１…シー
ル、２２…パット、２３…ボルト、２４…マスキング
材。
３…溶接工程、４…溶体化処理、５…寸法整形処理、６
…マスキング工程、７…酸洗工程、８…仕上げ工程、１
１，１５…角筒管本体、１２…クリップ（孔付）、１３
…クリップ、１４…チャンネルスペーサ、１６…上部厚
肉部、１７…下部厚肉部、１８…グルービング部、１９
…平坦部薄肉部、２０…コーナ部厚肉部、２１…シー
ル、２２…パット、２３…ボルト、２４…マスキング
材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧 英夫 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 平川 博将 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 稲垣 正寿 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 高瀬 磐雄 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 岡崎 修弘 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 石崎 英昭 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 佐久間 寅喜 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (56)参考文献 特開 平１−227991（ＪＰ，Ａ) 特公 平１−13075（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (15)
- 【請求項１】ジルコニウム基合金板材に曲げ加工を施
し、その後、接合によりジルコニウム基合金の筒状体を
形成する燃料チャンネルボックスの製造方法において、
前記筒状体に対してβ相を含む温度領域から強制的に冷
却する熱処理を施し、その後、前記筒状体の一部に応力
のかからない減肉処理を施して断面の肉厚が異なる筒状
体を形成することを特徴とした燃料チャンネルボックス
の製造方法。 - 【請求項２】前記減肉処理が酸洗処理である請求項１の
燃料チャンネルボックスの製造方法。 - 【請求項３】前記酸洗処理が、前記熱処理を施した筒状
体のうち肉厚を厚くする部分の表面を、酸に侵されにく
い物質で被った後に行われる請求項２のチャンネルボッ
クスの製造方法。 - 【請求項４】前記熱処理により前記筒状体の表面に生成
された酸化膜を、前記筒状体の薄肉部になる部分で除去
した後、前記酸洗処理を施す請求項２または３の燃料チ
ャンネルボックスの製造方法。 - 【請求項５】請求項１から請求項４のいずれか１つに記
載された方法にて製造された燃料チャンネルボックス。 - 【請求項６】ジルコニウム基合金板材に曲げ加工を施
し、その後、接合によりジルコニウム基合金の筒状体を
形成する燃料チャンネルボックスの製造方法において、
ジルコニウム基合金板材に対してβ相を含む温度領域か
ら強制的に冷却する熱処理を施し、この熱処理を施した
ジルコニウム基合金板材を用いて前記筒状体を形成し、
その後、この筒状体の一部に応力のかからない減肉処理
を施して断面の肉厚が異なる筒状体を形成することを特
徴とした燃料チャンネルボックスの製造方法。 - 【請求項７】前記減肉処理が酸洗処理である請求項６の
燃料チャンネルボックスの製造方法。 - 【請求項８】前記酸洗処理が、前記熱処理を施した筒状
体のうち肉厚を厚くする部分の表面を、酸に侵されにく
い物質で被った後に行われる請求項７のチャンネルボッ
クスの製造方法。 - 【請求項９】前記熱処理により前記ジルコニウム基合金
板材の表面に生成された酸化膜を、前記筒状体の薄肉部
になる部分で除去した後、前記酸洗処理を施す請求項７
または８の燃料チャンネルボックスの製造方法。 - 【請求項１０】請求項６から請求項９のいずれか１つに
記載された方法にて製造された燃料チャンネルボック
ス。 - 【請求項１１】ジルコニウム基合金板材に曲げ加工を施
し、その後、接合によりジルコニウム基合金の筒状体を
形成する燃料チャンネルボックスの製造方法において、
ジルコニウム基合金板材に対してβ相を含む温度領域か
ら強制的に冷却する熱処理を施し、この熱処理を施した
ジルコニウム基合金板材の一部に応力のかからない減肉
処理を施して断面の肉厚が異なるジルコニウム基合金板
材を形成し、前記断面の肉厚が異なるジルコニウム基合
金板材を用いて、前記筒状体を形成することを特徴とし
た燃料チャンネルボックスの製造方法。 - 【請求項１２】前記減肉処理が酸洗処理である請求項１
１の燃料チャンネルボックスの製造方法。 - 【請求項１３】前記酸洗処理が、前記熱処理を施したジ
ルコニウム基合金板材のうち肉厚を厚くする部分の表面
を、酸に侵されにくい物質で被った後に行われる請求項
１２のチャンネルボックスの製造方法。 - 【請求項１４】前記熱処理により前記ジルコニウム基合
金板材の表面に生成された酸化膜を、前記筒状体の薄肉
部になる部分で除去した後、前記酸洗処理を施す請求項
１２または１３の燃料チャンネルボックスの製造方法。 - 【請求項１５】請求項１１から請求項１４のいずれか１
つに記載された方法にて製造された燃料チャンネルボッ
クス。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3173595A JP2560571B2 (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 燃料チャンネルボックスの製造方法及び燃料チャンネルボックス |
| EP92306301A EP0523914B1 (en) | 1991-07-15 | 1992-07-09 | Method of fabricating a channel box or other part for a nuclear reactor |
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