Effect of different welding rods on mechanical property of dissimilar weld zone in F82H back plate for IFMIF liquid lithium-target

IFMIF液体ターゲットのH82H材背面壁の異材溶接において、中間材が接合材の機械特性に及ぼす影響

古谷 一幸*; 宮下 誠; 井田 瑞穂; 若井 栄一  ; 中村 博雄

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

国際核融合材料照射施設(IFMIF)のターゲット背面壁は、最大で年間約50dpaの中性子照射下で発生する核発熱による熱応力に耐えられる材料・構造を選定する必要がある。リップシール方式の背面壁は中央部が低放射化フェライト鋼F82Hで、リップシール構造によりターゲットアッセンブリに接合される外周部はSUS316Lで、TIG溶接によって異材溶接される。この報告は、この異材溶接に使用される中間材(溶加材)の影響を検討した結果を示す。中間材はY309(SUS309相当)及びSMW82(インコネル82相当)であり、金相観察の結果、Y309継手及びSMW82継手とも巨視的溶接欠陥のない良好な接合状態を示し、また、ビッカース硬さ測定(荷重:9.8N)結果では、溶接部の硬さ分布に特に異常は認められなかった。室温での引張り試験結果は、Y309継手及びSMW82継手の0.2%耐力はそれぞれ約255MPa及び251MPa、引張り強さはそれぞれ約575MPa及び581MPa、全伸びはそれぞれ約24%及び30%であり、両継手とも強さや伸びに特に問題は認められなかった。得られた試験結果の範囲内からは、Y309及びSMW82ともに中間材としてどちらも特に問題なく適用することが可能と考えられる。

The IFMIF is an accelerator-based intense neutron source for testing candidate materials for fusion reactors. Intense neutrons are emitted inside the Li flow through a backplate. Since the backplate will be operated under a severe neutron irradiation of 50 dpa / year, application of RAF/Ms such as F82H steel is selected. In Japanese design option, F82H is welded with a lip seal made of an austenitic stainless steel type-316L, by TIG-welding. Purpose of this study is to investigate metallurgical and mechanical property of dissimilar welding joint applied for different type of welding rod (SMW82), and to select the optimum welding rod material.