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Development of bonding techniques of W and Cu-alloys for plasma facing components of fusion reactor with HIP method

HIP法を用いた核融合炉プラズマ対向機器用タングステン-銅合金の接合技術の開発

斎藤 滋   ; 深谷 清; 石山 新太郎; 衛藤 基邦; 佐藤 和義; 秋場 真人

Saito, Shigeru; Fukaya, Kiyoshi; Ishiyama, Shintaro; Eto, Motokuni; Sato, Kazuyoshi; Akiba, Masato

現在、ITER/EDAを始めJT-60SU等の大型トカマク炉の設計ではプラズマ対向材料として高融点タングステン合金の検討が行われている。特にダイバータのアーマ材にタングステンの適用が考えられており、冷却構造体である銅合金との接合技術を開発する必要がある。そこでわれわれは高い信頼性や強度を得られる接合法として注目されている熱間等方加圧(Hot Isostatic Pressing:HIP)法を用いたタングステンと銅合金との接合技術の開発に着手した。その結果、最適接合条件は1000$$^{circ}$$C$$times$$2h$$times$$98MPa~147MPaであり、強度はHIP処理した無酸素銅母材とほぼ同じであった。破断箇所は接合界面又は無酸素銅母材側であった。一方、タングステンとアルミナ分散強化銅との接合試験の結果は、アルミナ分散強化銅中に含まれる酸素のために、接合界面にタングステン酸化物が形成されることがわかった。

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