| 研究課題/領域番号 |
22560823
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| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
長坂 琢也 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (40311203)
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| 研究分担者 |
野上 修平 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00431528)
四竈 樹男 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30196365)
室賀 健夫 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (60174322)
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| 研究期間 (年度) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| キーワード | 核融合炉ブランケット / フェライト鋼 / バナジウム合金 / ステンレス鋼 |
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| 研究概要 |
本研究では、低放射化材料と一般原子炉材料の溶接継手を試作し、溶接部の機械特性、微細組織及び、基本的な照射特性と腐食特性を明らかにすることを目的とした。
フェライト鋼－316Lステンレス鋼継手の電子ビーム溶接による試作においては、電子ビーム照射位置を0.2 mm、316Lステンレス鋼側にシフトさせ、さらに適当な溶接後熱処理で軟化させれば、フェライト鋼母材並みの衝撃特性を得られることが明らかとなった。継手の照射試験の結果、溶接部の照射硬化は母材316Lステンレス鋼と同程度であり、溶接部における照射硬化、照射脆化の促進は無いことが示唆された。
腐食試験においては、液体増殖材である液体リチウム中で、共金溶接継手で700℃×100 hrの浸漬試験を行った。衝撃試験を行ったところ、リチウム浸漬による衝撃エネルギーの低下は確認されなかった。
バナジウム－316Lステンレス鋼継手の電子ビーム溶接による試作においては、接合後の600℃×1 hrの熱負荷でNi-V及びFe-Vの金属間化合物が生成して接合部が著しく硬化することが明らかとなった。よって、継手の使用限界は600℃以下にあることを明らかにした。核融合炉での使用温度を600℃以上と想定した場合、金属間化合物生成量を抑えるために、溶接ではなく拡散接合をするか、金属間化合物のうち、Fe-Vによるものを抑えるために316Lステンレス鋼の代わりにNi系合金を使用することを検討するべきである。
以上より、核融合炉で使用する可能性のある溶接継手の基本特性と、今後改善すべき課題が明らかとなった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
理由
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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