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Welding technology R&D of Japanese accident tolerant fuel claddings of FeCrAl-ODS steel for BWRS

BWR用事故耐性型FeCrAl-ODS鋼の接合技術に関する研究開発

木村 晃彦*; 湯澤 翔*; 坂本 寛*; 平井 睦*; 草ヶ谷 和幸*; 山下 真一郎

Kimura, Akihiko*; Yuzawa, Sho*; Sakamoto, Kan*; Hirai, Mutsumi*; Kusagaya, Kazuyuki*; Yamashita, Shinichiro

接合による微細組織変化に焦点を当てた議論では、ODS鋼のPRW接合に及ぼすAl添加の効果がポイントとされている。FeCrAl-ODS鋼製の被覆管に対してSUS430製の端栓を接合する方法として、電子ビーム(EB)接合やタングステン不活性ガス(TIG)接合等を含む通常の接合方法も実施し、端栓を接合したODS鋼管材サンプルを室温で引張試験した。EB接合したFeCrAl-ODS/SUS430サンプルは、ODS鋼管の胴体部で破壊した。このことから、接合部はODS鋼管の胴体部よりも強度が高いことが示された。一方、TIG接合したFeCrAl-ODS/SUS430サンプルでは接合部で破壊した。接合部に対するX線CTスキャン解析を実施し、事故耐性燃料用ODS鋼被覆管に対する前述した幾つかの接合方法の実用性を評価するために、接合強度とX線CT解析結果の相関関係付けを実施した。

The effect of Al addition on the PRW weldability of ODS steel is shown with the discussion focusing on the microstructure changes by the welding. The ordinary welding methods including electron beam (EB) welding and tungsten inert gas (TIG) welding were also applied to the SUS430 endcap welding to cladding tube made of FeCrAl-ODS steel. The endcap welded ODS steel tube samples were tensile tested at RT. The EB welded FeCrAl-ODS/SUS430 samples broke in the ODS steel tube, indicating that the weld bond is stronger than the ODS base metal. However, the TIG welded FeCrAl-ODS/SUS430 samples broke at a weld bond. X-ray CT scan analysis was performed for the weld bond, and the bonding strength was correlated with the X-ray CT results in order to assess the feasibility of those welding methods for ATF-ODS steel cladding.

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