Effect of neutron irradiation on mechanical properties of Cu-alloy/SUS316 joints

土谷 邦彦; 中道 勝; 河村 弘

Effects of Radiation on Materials (ASTM STP 1366), p.988 - 999, 2000/00

核融合炉ブランケット構造において、異材接合が必要であり、各種材料とステンレス鋼との接合技術開発が行われている。接合方法のうち、摩擦圧接法が配管接合部における異種材接合に有望な方法の一つである。本研究において、耐スエリング性、高強度を有するアルミナ分散強化銅(Al-15)に着目し、Al-15/SUS316接合材を摩擦圧接法により製作し、中性子照射における接合材の機械的特性の影響を調べた。中性子照射は、JMTRにて中性子照射量:6.5~1010n/cm、照射温度:290~500Cの条件で行った。引張試験の結果、Al-15/SUS316接合材はAl-15母材部で破断したが、引張強度は、Al-15母材と比較して約15%低下していた。また、銅合金母材の引張試験結果は、ほかの機関で得られた結果と比較し、照射効果を明らかにするとともに、接合材の照射特性について考察した。

Characterization of Nb-1%Zr/SS304 joints fabricated by friction welding

土谷 邦彦; 河村 弘; 菊地 泰二

Interface Science and Materials Interconnection, p.455 - 458, 1996/00

摩擦圧接法は、異種材接合において最も一般的な接合方法である。JMTRにおいて、照射キャプセルの圧力バンダリのような構造物として、摩擦圧接法により製作した種々の材料とステンレス鋼との接合技術開発が行われている。ニオブは、低放射化材として有望視されている。本研究では、Nb1%Zr/SS304接合材を摩擦圧接法により製作し、その接合材の特性評価を行った。評価項目としては、引張強度、ねじり疲労、バースト、硬さ、金相観察及びXMA分析を行った。Nb1%Zr/SS304接合材の引張強度及び疲労強度は、Nb1%Zr合金母材の強度と同等な強度が得られた。また、破断部もNb1%Zr合金母材部であった。金相及びXMA分析から、反応層は小さく、各元素は接合部界面で変化した。以上の結果、摩擦圧接法により製作したNb1%Zr/SS304接合材は、十分使用できることが明らかとなった。

Joining technology development of advanced materials/SS304 by friction welding

土谷 邦彦; 河村 弘; 小山田 六郎

JAERI-Tech 95-017, 72 Pages, 1995/03

JAERI-Tech-95-017.pdf:4.39MB

摩擦圧接法は、異材接合において最も一般的な接合方法である。JMTRでは、照射キャプセルの圧力バンダリのような構造材として摩擦圧接法による種々の材料とステンレス鋼の接合材の研究が行われている。本報告は、耐熱性かつ低放射化材料のNb1%Zr合金に着目し、Nb1%Zr/SS304接合材の技術開発及び未照射時と中性子照射後における接合材の機械的特性評価について述べたものである。未照射時における接合材の引張強度及び疲労強度は、母材(Nb1%Zr合金)の強度とほぼ同等な強度が得られた。中性子照射後における引張試験の結果、Nb1%Zr合金の母材部分で破断した。これらの特性試験により、母材継手として中性子環境下でも使用できることが明らかとなった。