原型炉ブランケット筐体製作工程における電子ビーム溶接条件の検討

Optimization of electron beam welding conditions for fabrication of DEMO blanket box structure

廣瀬 貴規; 白井 悠真*; 荻原 寛之*; 森 裕章*; 芹澤 久*; 才田 一幸*; 西本 和俊*; 谷川 博康

Hirose, Takanori; Shirai, Yuma*; Ogiwara, Hiroyuki*; Mori, Hiroaki*; Serizawa, Hisashi*; Saida, Kazuyuki*; Nishimoto, Kazutoshi*; Tanigawa, Hiroyasu

増殖ブランケットには複数の概念が提案されているが、構造材に低放射化フェライト鋼を採用し、流路を内蔵するコの字型第一壁,側壁及び後壁を溶接した箱型の構造は、ITER計画参加全極に共通の構造である。「幅広いアプローチ」活動における原型炉研究開発においては、溶接割れを生じない電子ビーム溶接条件を確立するとともに、実施工を想定した製作工程の実証試験を実施している。溶接条件は市販の耐熱鋼の実績を元に微調整を行った結果、1パスで厚さ90mmまでのF82Hを貫通する溶接条件を得た。溶接金属は理想的なワインカップ形状を呈し、溶接割れは認められなかった。また、実規模ブランケットの第一壁及び側壁を模擬した鋼材により、実規模のモックアップの溶接を実施し、筐体構造の製作工程の妥当性を確認した。溶接部の強度について、熱影響部における軟化は抑制されたが、溶接金属の硬さ及び延性脆性遷移温度は、720Cにおける熱処理後も母材と比較して、それぞれ60Hv, 50C以上も高く、今後は構造物内の熱処理温度不均質も考慮したうえで、溶接金属の脆化を抑制する溶接後熱処理条件の改良が必要である。

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