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ufroêi4è pour 14 ferwtttur* 6tanche de tubes à une 4awt st:riti 1 "' f% f f .;<'
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La pr6toute invention est relative un protide pour la trraturo 6t obo des oxtriritia de tubes et MtM)xwa< A 16 fabrisation de@ astate dl6linente sombuatibles Xu#l6*trèb ww de Mtpttattt pouvant étre obtur6on après rorpilrradoas '.., Le prooâd6 selon invention s'applique à la plupart des ritaux et alliages oirx3qu** et 4481 t aux ixat , emposites aaran&quaa # Mitai tel que, par axtupltt la ...po- #it# itsi4cyd, .1U8inum.1 qui, est connu OU* If <!<ttte"
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<;U6n # ntumt. a. v a t##t ru- -#--, #Ination S.À.Pt (Siatofod Aluwicltia Pewdtf ........ ,; .
.inatioD J.A.P. (JDtr.4 < ..,. ...< -t fmttu .eus 1. *'
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Comme on le .ait, la fermeture don gain** et capsules
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est normalement réalisé* au moyen de bouchon rapport'. dont
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la liai ion 6tanghe A la Saine ou z1 la onpoule est effectué* par soudage) principalement soudago à l'argon-areg par bowbar douant électronique, par étincelage tYlaehlisidins).
En général dana la plupart dr o0o technique* on *et amené A donner au bouchon une tortue partiouliro, par exemple A le pourvoir d'un bord d'opaicatur sensiblement 6sole à celle de la gaina pour obtenir une distribution unit.... de la tom- ,'ratura entre aine et bouchon afin de faciliter Sa liaiaon et 1"tanabAit' de la soudure* D'autre part les t..,6r.tur., fittt eu jeu .ont toujours floy6.. puisqu'il faut .6ali...
la fusion du ..t6.i.1 oonatituant la gâtât et le bouchon# et tout peffeit au dîtriment de la matière
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que l'en veut gainer
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fie plus# dans la sa# dos t6rimun torporrr bâtitu0xydoi 1a fusion enduit A une #rrtr'oé3o de la et eture métallique préjudiciable A la #oltdttâ et 4 l'étanehiité de l'anevblac0* Le but principal de l'invention ont Sa rirs au peint d'un procédé tien lequel 1a fermeture des extrémité d'un tube est obtenue en faisant appel à une technique srrontiellawnt t ée<mique< < selon la procédé objet de l'invention le* tonds d'obtura- tien du tube #ont obtenu uniquement par déformation plastique du Matériau constituant 1a paroi du tube, ce qui élimine l'emploi
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de bouchon* rapporté et par conséquent évite la réalisation
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d'un* liaison entre tube et bouchon,
et os qui permet aussi la mise en Jeu de températurea très inférieure A celles
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nécessairement atteintes dans tous les procédés de soudage.
Un tel procédé peut s'appliquer ainsi indifférement soit aux Métaux et alliages classiques soit aux composites métal- oxyde et présente des caractéristiques de fabrication qui le rendent applicable l'échelon industriel.
Un autre but de l'invention est l'application d'un tel procédé où la matière formant la fond d'obturation provient de la matière constituant la paroi du tube sans aucun apport extérieur, à la fermeture des deux extrémités d'une gainé d'élément combustible nucléaire en particulier! ou d'une capsule su cylindrique étanche, dont une des extrémités doit être fermée après remplissage.
Le procédé consiste essentiellement: - à préparer le tube par repoussage sur une sert aine longueur à partir de l'extrémité à fermer, da façon à obtenir une partie ayant la forme d'un cône prolonge - à soumettre cette partie, disposée entre un mandrin intérieur au tube et un contre-mandrin extérieur port$ à une vitesse de rotation élevée et à un déplacement axial relatif, à un échauffèrent par friction entre les mandrins,
rendant plastique la matière du cane précédemment réalisé et, par compression entre les mandrins% au formage du fond d'obturation du* tube, - à poursuivre la friction ot la compression jusqu'il obturation complète de ce fond.
Le procède selon l'invention se caractérise en ce que t - partant d'un tube cylindrique, on réalise à l'extrémité à fermer, sur une longueur déterminée, par repoussage à la molette sur un tour, un cône asses prolongé,
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. m au ont* le tube aluni prépara sur un tour.
...v on soumet la esne précédemment réalisa à un frottement a grande vitesse entre un mandrin mâle intérieur au tube et un contremandrin femelle monté sur la poupée mobile du tour, la vitesse de rotation relative des mandrins étant telle que la chaleur dégagée
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par le frottement 'dit auttinante A amener la .,:
1..1'.. l'état plastique pâteux$ et l'on exerce en môme tempe eur le cône, par rapprochement de la poupée mobile, une pression telle à permettre, par déformation ,1..ti'u, de 1...ii.ro du 08n., la formation d'un tond d'obturation du tube entre les mandrin., et on prolonge eaa aatteMa de frottement et de ompeausion jusqu'à obturation tomplate de 1-..tr68i" du tube. félon une aut........6ri.ttqu8 du proold6.. lorsqu'il est .,,1t4ul . la fermeture des deux extrémités d'un tube sonstituant , Il saine d'un élément OoMbu8,ibl.
nucléaire ou uns **pouls c,11n- , dri4ue 6t&hehog ayant une des extrémités qui doit âtre fermée après ...,1±....- N au moins pour la fermeture de la deuxième extrémité le mandrin intérieur est remplacé par un bouchon emmanché dur dans un alésage préalablement réalisé sur l'extrémité du tube à fermer, ce bouchon, qui est introduit dans le tube avant l'opération de
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repoussage, restant a demeum ai l'intérieur du tube obture.
D'autres détails et particularités do l'invention esseortirent â la description donn6 ci-aprds a titre d'exemple non-limitatif et avec référence aux dessins annexés, dont les figures 1, 2 et 3 montrent schématiquement les phase* successives du procède et
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la figure 4 montre un tube terme aux deux extrémités selon l'invention.
Le tube 1, dont une extrémité doit être obturée ont nanti sur le mandrin 2, ayant le diamètre correspondant au diamètre intérieur du tube, d'un tour 3, l'extrémité à fermer excédant de la longueur déterminée à la tête 4 du mandrin.
Au tour, au moyen de la molette 5, sur la partie du tube dépassant la tête 4, on forme par repoussage un cône 6 test* prolonge dont la longueur dépendre de l'épaisseur du fond à féalisor.
La repoussage terminé, le tube avec son mandrin intérieur 2 est monté sur la poupée fixe 7 d'un tour 3'. La poupin mobile 8 porte un contre mandrin 9 à surface concave 10 dont la profil est celui du fond que l'on veut réaliser.
Le mandrin 2 et le tube 1 qui lui est solidaire$ sont portés à une vitesse de rotation de l'ordre de 2500 t/min.
Le frottement du prolongement 11 du cône contre la surface 10 du contre mandrin 9 dégage une chaleur suffisante pour porter la matière du tube à l'état plastique pâteux En même temps, la poupée mobile 8 est soumise à un lent mouvement de rapprochement vers le mandrin 2.
Sous l'action conjointe de rotation et de translation relatives des deux mandrins 1 extrémité 11 du cône, soumise à un échauffèrent par friction et à compression entre les mandrins commence à se déformer, comme en 12 {voir figure 2) et la déformation plastique *$étend progressivement à toute la masse du prolongement il et du cône 6,
jusqu'à former un fond d'obturation complot*
Il cet à remarquer que la longueur a du tube 1 traitée par repousse @ et déterminée d'après l'épaisseur b qui doit être conforte au fond du tubes
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Pour l'obturation de la seconde extrémité d'une gain* ou d'une capsule, on pratique de la même façon,, Dans ce eas toutefois la préparation par repoussage de la deuxième extrémité à fermer est précédée par l'usinage d'un léger *16 age 13.
Le remplissage étant effectué, un bouchon l1 est introduit emmanché dur dans l'alésage et remplira la fonction de mandrin intérieur
Le bouchon 14 demeure de façon définitive à l'intérieur du tube fermé aux doux extrémités* Le* obturations effectuées se sont révélée* parfaitement étanches a 1 essai au détecteur de fuites à hélium; les *monta hydrauliques ont montré une rupture en dehors du fond d'obtura- tient
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ufroêi4è pour 14 ferwtttur * 6tight of tubes to a 4awt st: riti 1 "'f% f f.; <'
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The first invention relates to a protide for the trraturo 6t obo of the oxtriritia of tubes and MtM) xwa <A 16 manufacture of @ astate delinente sombuatibles Xu # l6 * treb ww of Mtpttattt which can be obtur6on after rorpilrradoas' .., The prooâd6 according to the invention applies to most oirx3qu ** and 4481 t ritals and alloys ixat, emposites aaran & quaa # Mitai such as, by axtupltt la ... po- # it # itsi4cyd, .1U8inum.1 which, is known OR * If <! <head "
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<; U6n # ntumt. at. v a t ## t ru- - # -, #Ination S.À.Pt (Siatofod Aluwicltia Pewdtf ........,;.
.inatioD J.A.P. (JDtr.4 <..,. ... <-t fmttu .eus 1. * '
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As we know, the closing donation gain ** and capsules
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is normally carried out * by means of report plug '. whose
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the bonding 6tanghe A la Saine where the onpoule is carried out * by welding) mainly welding with argon-areg by electronic endowing bowbar, by sparking tYlaehlisidins).
In general in most technical matters * on * and led to give the stopper a partial turtle, for example to provide it with an opaque edge substantially isolated from that of the sheath to obtain a uniform distribution .... of the fall, 'erased between groin and stopper in order to facilitate its bonding and the tanabAit' of the weld * On the other hand the t .., 6r.tur., fit into play. have always floy6 .. since must .6ali ...
the fusion of ..t6.i.1 oonatituent the cake and the cork # and everything peffeit to the detriment of the material
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what wants to gain
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Trust more # in its # back t6rimun torporrr Bâtitu0xydoi 1a fusion coated A # rrtr'oé3o of metal eture detrimental to # oltdttâ and 4 the etanicity of the anevblac0 * The main purpose of the invention have Sa rirs to the painting of a process in which the closure of the ends of a tube is obtained by using a srrontiellawnt t ée <mique <<<<<<<<<<<<method> according to the method of the invention the * sealing of the tube # obtained only by plastic deformation of the material constituting the wall of the tube, which eliminates the use of
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of plug * reported and therefore avoids the realization
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a * connection between tube and stopper,
and bone which also allows the temperature to be brought into play much lower than those
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necessarily achieved in all welding processes.
Such a process can thus be applied indifferently either to conventional metals and alloys or to metal-oxide composites and has manufacturing characteristics which make it applicable on an industrial scale.
Another object of the invention is the application of such a method where the material forming the closure base comes from the material constituting the wall of the tube without any external contribution, to the closure of the two ends of a sheathed. nuclear fuel element in particular! or a sealed cylindrical capsule, one end of which must be closed after filling.
The process consists essentially: - in preparing the tube by embossing on a groin length from the end to be closed, so as to obtain a part having the shape of an extended cone - in subjecting this part, placed between a mandrel inside the tube and an outer counter-mandrel port $ at a high rotational speed and relative axial displacement, to a heated by friction between the mandrels,
making plastic the material of the cane previously produced and, by compression between the mandrels% when forming the closure bottom of the tube, - to continue the friction ot the compression until complete sealing of this bottom.
The process according to the invention is characterized in that t - starting from a cylindrical tube, a prolonged asses cone is produced at the end to be closed, over a determined length, by embossing with the wheel on one turn,
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. m au ont * the aluni tube prepared on a tour.
... v the esne previously produced is subjected to high-speed friction between a male mandrel inside the tube and a female counter-mandrel mounted on the tailstock of the lathe, the relative speed of rotation of the mandrels being such that the heat released
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by friction 'said auttinante To bring the.,:
1..1 '.. the pasty plastic state $ and the cone is exerted at the same time, by bringing the mobile headstock closer together, a pressure such as to allow, by deformation, 1..ti'u, of 1 ... ii.ro du 08n., the formation of a sealing cut of the tube between the mandrels., and one prolongs eaa aatteMa of friction and ompeausion until complete sealing of 1 - .. tr68i "of the tube . felon an aut ........ 6ri.ttqu8 of the proold6 .. when it is. ,, 1t4ul. the closure of the two ends of a tube constituting, he sound of an element OoMbu8, ibl.
nuclear or a ** pulse c, 11n-, dri4ue 6t & hehog having one of the ends which must be closed after ..., 1 ± ....- N at least for the closing of the second end the inner mandrel is replaced by a plug fitted hard in a bore previously made on the end of the tube to be closed, this plug, which is inserted into the tube before the operation of
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embossing, remaining demeum inside the sealed tube.
Other details and particularities of the invention appear from the description given below by way of non-limiting example and with reference to the accompanying drawings, of which Figures 1, 2 and 3 show schematically the successive phases of the process and
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FIG. 4 shows a term tube at both ends according to the invention.
The tube 1, one end of which must be closed have secured on the mandrel 2, having the diameter corresponding to the internal diameter of the tube, by one turn 3, the end to be closed exceeding the length determined at the head 4 of the mandrel.
In turn, by means of the wheel 5, on the part of the tube protruding from the head 4, an extended cone 6 * is formed by embossing, the length of which depends on the thickness of the base to be féalisor.
Once the embossing is complete, the tube with its internal mandrel 2 is mounted on the fixed headstock 7 with a turn 3 '. The mobile doll 8 carries a counter mandrel 9 with a concave surface 10 whose profile is that of the bottom that is to be produced.
The mandrel 2 and the tube 1 which is integral with it $ are brought to a speed of rotation of the order of 2500 rpm.
The friction of the extension 11 of the cone against the surface 10 of the counter-mandrel 9 releases sufficient heat to bring the material of the tube to a pasty plastic state At the same time, the tailstock 8 is subjected to a slow movement towards the mandrel. 2.
Under the joint action of relative rotation and translation of the two mandrels 1 end 11 of the cone, subjected to heating by friction and compression between the mandrels begins to deform, as in 12 (see figure 2) and plastic deformation * $ gradually extends to the whole mass of the extension il and of the cone 6,
until forming a shutter plot *
It should be noted that the length a of the tube 1 treated by regrowth @ and determined according to the thickness b which must be reinforced at the bottom of the tubes
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For the obturation of the second end of a gain * or of a capsule, one practices in the same way, In this case however the preparation by embossing of the second end to be closed is preceded by the machining of a light * 16 age 13.
The filling being carried out, a stopper l1 is inserted with a hard fitting into the bore and will fulfill the function of internal mandrel.
The stopper 14 remains permanently inside the tube, closed at the soft ends. The * fillings carried out have been shown to be perfectly tight in the helium leak detector test; the * hydraulic mounts showed a break outside the end cap