改良ステンレス鋼燃料被覆管のBWR装荷に向けた研究開発,3-6; PRW法を用いた端栓接合試験

丹野 敬嗣; 矢野 康英; 塚田 竜也*; 坂本 寛*; 山下 真一郎

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軽水炉の事故耐性燃料用として、FeCrAl-酸化物分散強化型(ODS)鋼被覆管の開発が行われている。ODS鋼被覆管の端栓接合に溶融を伴う一般的な溶接方法を用いると、微細な酸化物粒子が粗大化するなどして十分な強度を担保できなくなる可能性がある。本研究ではFeCrAl-ODS鋼被覆管について、原子力機構が高速炉用ODS鋼燃料被覆管向けに開発した、溶融を伴わない固相接合である加圧抵抗溶接(PRW)法での接合試験を実施した。その結果、条件を調整することで外観および断面形状が良好な接合を行うことができた。細径厚肉の被覆管については金相観察でも欠陥が確認されず、引張試験でも接合部近傍で破断しなかった。一方、太径薄肉の被覆管では欠陥を生じない接合条件を見出すには至らず、引張試験では接合部近傍の被覆管で破断した。引き続き、再現性の確認や接合条件の最適化が必要である。本件は、経済産業省資源エネルギー庁の平成29年度原子力の安全性向上に資する共通基盤整備のための技術開発事業(安全性向上に資する新型燃料の既存軽水炉への導入に向けた技術基盤整備)の成果である。