レーザーを用いた厚板金属切断技術の高度化に関する研究開発

Research and development about the improvement of the thick plate cutting technology using the laser

杉原 健太 

Sugihara, Kenta

原子力機構では、原子炉構造材に使用されている厚板鋼材(ステンレス鋼や炭素鋼など)に対するレーザー切断技術の高度化を目指し、切断条件の適切化や制御に向けた基礎研究を進めている。レーザー切断は、レーザーのエネルギーで切断箇所を溶融し、溶融物をアシストガス噴流で除去することで切断する工法である。しかし、数10mmの厚板金属の切断となると切断中に溝内でドロス(溶融凝固物)が詰まりやすいので、溶融物の効率的な除去が厚板切断の大きな課題とされている。レーザー切断現象における熱流動現象に着目し、これまでに切断試験やアシストガス噴流の流動特性の評価、切断中の金属内部温度評価を行ってきた。また、数値シミュレーションコードの開発も進めており数値解析による現象論的評価も行っている。本講演では、数値シミュレーション結果を中心に実験結果を交えながら、レーザー切断現象を評価した結果を紹介する。

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