Effects of TIG welding on hydrogen permeation in sus304 stainless steel

SUS304ステンレス鋼における水素透過へのTIG溶接の影響

磯部 兼嗣; 林 巧

Isobe, Kanetsugu; Hayashi, Takumi

金属のトリチウム透過は、核融合炉における燃料循環やトリチウム除去設備の設計上、考慮すべき因子の一つである。本研究では、科研費基盤研究(C)「不均質領域を持った材料における水素透過挙動の解明」の一環として、商業的に広く用いられているTIG溶接がSUS304ステンレス鋼の水素同位体透過挙動に及ぼす影響を調べた。片端を封止した管状のSUS304ステンレス鋼を試料とした。管外側を四重極質量分析計を備え付けた真空排気ユニットを取り付け、試料を外部電気炉で加熱し、管内部には0.2MPa重水素を供給することで重水素の透過挙動を調べた。423Kから673Kの温度範囲での重水素透過挙動の取得に成功し、623K以上の温度では溶接による影響は見られないものの、573K並びに523Kの温度では、溶接によりわずかではあるが重水素透過量の増加が確認された。

Effects of TIG welding, which is one of popular welding methods, on hydrogen isotopes permeation in SUS304 stainless steel were investigated. Tube type of SUS304 stainless steels were used as specimens. One end of the tube was sealed up with a same metal and another end was connected with both a vacuum pumping system and a gas supply system. A tube type of specimen was placed on the vacuum chamber equipped with a quadrupole mass spectrometer (QMS). Deuterium gas was supplied for the inner of tube specimen and the pressure of deuterium gas was kept at 0.2 MPa. Deuterium permeated through specimen was released into the vacuum chamber and was continuously measured with QMS at from 423 K to 673 K. The permeation behavior is found to be almost same over at 623 K, however, TIG welding slightly increased permeation flux at 573 and 523 K.