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椎原 克典*; 牧野 吉延*; 小川 剛史*; 浅井 知*; 金原 利雄*; 仙田 郁夫*; 奥野 清; 小泉 徳潔; 松井 邦浩
Proceedings of 26th International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics (ICALEO 2007) (CD-ROM), p.316 - 324, 2007/10
レーザー・アーク・ハイブリッド溶接は、通常のレーザー溶接に比べて、溶接ギャップが広くても溶接が可能なこと、溶接スピードが速いなどの利点を有している。そこで、溶接総長が1コイルあたり9kmと非常に長いITER-TFコイルのカバー・プレート(CP)溶接へのレーザー・アーク・ハイブリッド溶接技術の適用性を検討した。試験の結果、溶接ギャップ0.6mm(通常のレーザー溶接では0.2mmが限界)に対して、3m/min(通常のレーザー溶接の約2倍)の速い速度で、高品質の溶接を行えることが実証できた。また、TFコイルの部分モデルに対して溶接試験を実施したところ、ITERのたわみに対する仕様1mmに対して、0.9mmのたわみが発生し、十分な裕度を確保するまでには至らなかったが、仕様を満足することができた。さらに、試験の結果、たわみ量は拘束条件に依存することもわかっており、今後、拘束条件の改善を行うことで、たわみを低減することが期待できる。以上より、レーザー・アーク・ハイブリッド溶接技術のCP溶接への適用性に目処を立てることができた。
浅井 知*; 小川 剛史*; 牧野 吉延*; 椎原 克典*; 仙田 郁夫*; 奥野 清; 小泉 徳潔; 松井 邦浩
no journal, ,
ITER-TFコイルのカバープレート(CP)溶接では、最大0.5mmのギャップを少ない入熱量で溶接することが要求されている。入熱量の少ない溶接としてはレーザー溶接があるが、通常のレーザー溶接では0.5mmのギャップを溶接することは困難である。そこで、レーザー・アークハイブリット溶接のCP溶接への適用性を実証するための試験を実施した。その結果、フィラー・ワイヤーの送給速度を最適化することで、最大0.7mmのギャップまで健全に溶接することに成功し、CP溶接で発生しうる0.5mmの比較的大きなギャップに対しても、溶接を健全に行えることを示すことができた。
小川 剛史*; 浅井 知*; 牧野 吉延*; 椎原 克典*; 仙田 郁夫*; 奥野 清; 小泉 徳潔; 松井 邦浩
no journal, ,
ITER-TFコイルのラジアル・プレート(RP)とカバー・プレート(CP)間の溶接で、CPの両脇の溝を順次レーザー溶接する場合、反対側の溝を溶接した後に、他方の溝のギャップが広がってしまってレーザー溶接が困難になる可能性がある。この課題は、両溝を同時にレーザー溶接することで解決されるが、レーザー溶接ヘッドを2台使用することは、TFコイルの製作コストの増加につながる。そこで、レーザーをハーフ・ミラーを用いて2分岐して、両溝を同時に溶接する手法を開発した。本手法を用いて、RP部分モデル試験サンプルのRP-CP間のツイン・スポット・レーザー溶接を実施し、その適用性を確認することができた。
浅井 知*; 小川 剛史*; 牧野 吉延*; 椎原 克典*; 仙田 郁夫*; 奥野 清; 小泉 徳潔; 松井 邦浩
no journal, ,
ITER-TFコイルのラジアル・プレート(RP)とカバー・プレート(CP)との間の溶接の実現性を検証するために、1/8サイズの縮小D型モデルを用いて、RP-CP間をレーザー・アーク・ハイブリッド溶接の試験を実施した。試験では、TFコイルのRP-CP溶接で行われる曲線部の溶接も実施し、溶接欠陥なく溶接を行えることが確認できた。また、本縮小モデル・サンプルの溶接変形量は、
1mm以下に抑えることができた。加えて、試験の結果、溶接変形量は拘束条件に大きく依存することがわかった。