Pressurized Resistance Welding Technology Development in 9Cr-ODS Martensitic Steels

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関 正之; 河野 秀作; 木原 義之; 皆藤 威二 ; 鵜飼 重治  ; 平子 一仁*

Seki, Masayuki; Kono, Shusaku; Kihara, Yoshiyuki; Kaito, Takeji; Ukai, Shigeharu; Hirako, Kazuhiko*

JNCにおいては、高速炉燃料ピン製作のためのODS被覆材料と端栓の接合技術開発を実施している。この接合方法である抵抗溶接(PRW)法は、材料の電気抵抗加熱により、材料を溶融させないで行う固相接合であり,一連の溶接工程は、その条件(電流、電圧、および加圧力)をプログラマブル・システムによって制御し、実行される。さらに製品の溶接時の残留応力を軽減するために溶接部の熱処理を実施している。PRW法による溶接は、本来の被覆管マルテンサイト組織に影響なく溶接されており、引張試験、内圧クリープ試験において溶接部の健全性も実証された。さらに、接合部の非破壊検査法として超音波探傷検査方法を開発した。この抵抗溶接法で製作したODS燃料ピンは、JNC-ロシア共同研究においてロシアの高速炉BOR-60で2003年6月から照射試験を実施している。

Welding technology for fuel cladding and end-plugs made of ODS steel has been developed to apply for the fast reactor fuel pin fabrication at Tokai-works of JNC. A pressurized resistance welding (PRW) method is utilized as solid phase welding. The method is based on electrical resistance heating of the components while maintaining a continuous force sufficient to forge weld without melting of the components. The contact force between cladding and end-plug is given by pneumatic-hydraulic system. The welding parameters, e.g. electric current, voltage and contact force, are controlled by a programmable system. The appropriate conditions are selected to be a 700 Kgf contact load with 16 kA current for 20 ms after holding for pre-heating by 6 kA current. For relieving the residual stress, the post-welded heat-treatment is performed in the condition of tempering at 1053 K for 10 min. A metallugically bonded welds has been formed by the PRW method, keeping the original dispersed distributio