ITERTFコイル用ラジアル・プレートの製作技術開発

中嶋 秀夫; 濱田 一弥; 高野 克敏; 奥野 清; 角井 日出雄*; 山岡 弘人*; 中村 泰三*; 山名 成彦*

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原子力機構は、ITERの建設においてトロイダル磁場コイル(TF)の製作を分担する。TFコイルの巻線部は、ラジアル・プレート(RP)と呼ばれるD形の溝付きステンレス板に超伝導導体を巻いた構造となっており、この巻線部がコイル容器に格納されるため、平面度1mmの高精度でRPを製作する必要がある。一方、RPは、高さ14m,幅8m,厚さ約110mmのD型平板溶接構造物となり、このような高精度かつ大型の平板溶接構造物の製作実績は皆無である。このため、原子力機構は、製作メーカーと協力して、合理的な製作方法を検討し、実機大のモデル試作を通して、製作技術開発を進めてきた。これまで、7kWのファイバー・レーザー溶接装置を開発し、RPのセグメント間を最終形状に近い状態で完全溶込み溶接し、平面度1mmを達成できることを実証した。また、熱間押出・冷間引抜で製作した十字断面を有するチャンネル材をレーザー溶接で組み立てることで、機械加工を大幅に削減した製作が可能で、製作工程を約半分に短縮できる可能性を示した。本講演では、レーザー溶接技術を駆使した合理的な製作方法とその実証試験の結果を報告する。