2009 Fiscal Year Annual Research Report
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19760600
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
長坂 琢也 National Institute for Fusion Science, 炉工学研究センター, 准教授 (40311203)
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| Keywords | 低放射化フェライト鋼 / 低放射化バナジウム合金 / 核融合炉液体ブランケット / 異材接合 / 腐食 / 液体金属 / 溶融塩 / 照射硬化 |
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| Research Abstract |
電子ビーム溶接にて、低放射化フェライト鋼F82H(Fe-8Cr-2W-0.1C)、純バナジウム(V)、低放射化V合金及び316Lステンレス鋼(Fe-18Cr-12Ni-2Mo)の異種溶接材を作製した。F82H-316L溶接材では、平成20年度に求めた溶接条件で試料を作成し、溶接金属、熱影響部(HAZ)、母材に加速器で0.1～1.0dpaまでプロトン照射を行った。結果、溶接金属の照射硬化量は1dpaで135Hvで、316L鋼母材と同程度であり、照射硬化の促進は認められなかった。F82H母材及びF82H側HAZの照射硬化量は30Hvであり、316L鋼と比較すると小さいが、HAZの中に50Hv軟化した脱炭層の形成が認められ、これが1dpa照射後も周囲より軟化したままであったため、機械強度への影響がありうることが明らかとなった。純バナジウム-316鋼の溶接材においては、母材が150-200Hvであるのに対し、溶接金属は溶接ままで600Hvと硬く、さらに1273K×1hrの溶接後熱処理によって1000Hv程度の非常に硬い相ができることが明らかになった。この硬化相は、電子ビームの照射位置を純V側に0.4mmずらすことで、その体積を小さくすることができた。硬化相は、Fe-Vのシグマ相、あるいはV_3Ni相であると推定された。純V-316L鋼の溶接実験で求めた溶接条件にて低放射化V合金-316L鋼の継手を製作し、溶接部の硬さ分布測定、微細組織観察を行った。以上の成果をまとめ、日本原子力学会にて発表し、また科学雑誌に論文投稿した。
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