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浅野 史朗*; 奥山 利久*; 大縄 登史男*; 柳 寛*; 江尻 満*; 金原 利雄*; 市橋 公嗣*; 菊池 淳史*; 水牧 祥一*; 正木 圭; et al.
Fusion Engineering and Design, 86(9-11), p.1816 - 1820, 2011/10
被引用回数：12 パーセンタイル：66.82(Nuclear Science & Technology)JT-60SA真空容器の実機製作が2009年11月より東芝にて開始されている。製作に先立ち、溶接要素のR&Dを三段階で実施している。第一段階として溶接法のスクリーニングを行った。第二段階として、直線及び曲線部について1m規模の試作を経て、溶接電圧及び電流、施工時の被溶接体設置精度、溶接手順、開先形状等の条件に起因する溶接変形と品質の依存性を精査した。さらに、低入熱での溶接条件を精査した。最終段階として、製作手順の確立として20度セクター上半分のモックアップを試作し、既に確認している。本発表では、特に第一段階と第二段階でのR&Dの結果を中心に説明する。
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。
牧野 吉延*; 後藤 悠*; 金原 利雄*; 長本 義史*; 大勢持 光一*; 小泉 徳潔; 高野 克敏; 松井 邦浩; 中嶋 秀夫
no journal, ,
ITERトロイダル磁場(TF)コイル用ラジアル・プレート(RP)は、高さ13m,幅9m,厚さ10cmの大型構造物であるが、数mmの高精度で製作することが要求されている。RP製作は、厚肉のステンレス鋼板から、機械加工で部分セグメントを製作して、これらを溶接して組立てる計画である。原子力機構は、本製作方法の検証のために、実規模試作を実施した。RPセグメント間の溶接では、導体を挿入するU溝形状の継手断面での溶接が求められるため、(1)溶接姿勢が連続的に変化可能、(2)溶け込み深さも数ミリから30mmまで連続的に変化可能、さらに、(3)コイル製作の工程の制約から溶接速度の高速化も可能であることが要求される。これらの要求を満足する溶接法として、レーザ溶接が考えられる。そこで、著者らは、大出力レーザ溶接の適用性を検討するために、実規模試作を実施した。この結果、溶接条件を最適化することにより完全溶け込みを実現するとともに、要求値を満足する機械特性試験結果を得ることができた。また、一継手あたりの溶接収縮量は約0.4mm、実機RPの輪郭度は約1mmを達成した。一方、実機RPでは、溶接部に微小な欠陥も観測され、今後改善を進める計画である。
牧野 吉延*; 後藤 悠*; 金原 利雄*; 長本 義史*; 大勢持 光一*; 小泉 徳潔; 高野 克敏; 松井 邦浩; 中嶋 秀夫
no journal, ,
ITERトロイダル磁場コイル用ラジアル・プレート(RP)は、高さ約13m,幅9mの大型溶接構造物であるが、数mmの高精度の公差で製作することが要求されている。RPの製作では、ITERの要求工程を満足するために複数の部分セグメントを並行して製作した後、これらを溶接して1枚のRPを組立てる。これらセグメント間の溶接断面形状は、超電導導体を挿入するための溝を有するU溝形状となるため、溶接姿勢,溶接出力など溶接条件を連続的に変化させる必要がある。さらに、ITERの要求工程を満足するために、溶接時間の短縮化が必要であり、これらの要求を満足する溶接法としてレーザ溶接が有効である。そこで、レーザ溶接のRP組立への適用性を検証するための試作を実施し、溶接条件を最適化して完全溶け込みを実現するとともに、要求値を満足する機械特性を得ることができた。
柳 寛*; 澁井 正直*; 金原 利雄*; 持田 務*; 江尻 満*; 浅野 史朗*; 芝間 祐介; 正木 圭; 逆井 章
no journal, ,
JT-60SA真空容器構造は、D型断面を有する二重壁構造である。この構造は、内壁及び外壁と補強にポロイダルリブにより構成され、SUS316L(Co
0.05wt%)で製作される。補強リブへの外壁の溶接(これを連続プラグ溶接と呼ぶ)は、二重壁構造の外からなされる。したがって、二重壁の内部から溶接裏波ビードを確認することは困難であり、溶接接続部では不完全溶込みを仮定する。本検討では、この連続プラグ溶接に積極的に不完全溶込みを導入した継手に対して、これら不完全溶込みの疲労強度及びその挙動への影響を調査するために疲労試験を行った。
