Mechanical properties of F82H/316L and 316L/316L welds upon the target back-plate of IFMIF

IFMIFターゲット背面壁におけるF82H-316L間及び316L-316L間の溶接部の機械特性

古谷 一幸*; 井田 瑞穂; 宮下 誠; 中村 博雄

Furuya, Kazuyuki*; Ida, Mizuho; Miyashita, Makoto; Nakamura, Hiroo

日本におけるIFMIF背面壁の現在の設計では、その材料は316Lステンレス鋼及びF82H鋼からなる。それら316L鋼とF82H鋼とは互いに溶接される。この背面壁の316L鋼部分は、316L鋼製ターゲットアセンブリとも溶接される。背面壁は中性子重照射条件(年間50dpa)で稼動するため、あらかじめ溶接部分の金相観察及び機械特性試験を実施しておくことが重要である。これら試験の結果、F82H-316L間のTIG溶接部では大きな問題は見つからなかった。一方、316L-316L間のYAG溶接部では、有害な溶接欠陥なしに溶接できたものの、溶融金属部で硬さがやや低下した。破断がその溶融金属部で起き、引張強度及び伸びがやや低下した。さらに、その破断面で大きなボイドを含む幾つかの小さなくぼみが観察された。

The current material design of the IFMIF back wall in Japan consists of a stainless steel type-316L and F82H steel. The 316L and F82H are welded each other. The 316L region of the back wall is also welded with the target assembly made of 316L. Since the back-wall is operating under severe neutron irradiation condition (50 dpa/year), it is therefore important to perform metallurgical and mechanical tests for these welds. In result of the tests, significant issues were not found in the F82H/316L TIG-weld. On the other hand, although the 316L/316L YAG-weld offered the weld without any harmful weld defect, the hardness decreased somewhat in the fusion metal. The rupture occurred in the fusion metal, and the strength and elongation decreased somewhat. Furthermore, small dimples include several number of large voids were also seen in the fracture surface.