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ラッパ管とハンドリングヘッドとの接合構造

シーズコード S090002947
掲載日 2010年3月26日
研究者
  • 上羽 智之
  • 鵜飼 重治
  • 石谷 行生
技術名称 ラッパ管とハンドリングヘッドとの接合構造
技術概要 高速炉の燃料集合体用高強度フェライト/マルテンサイト鋼製(PNC-FMS鋼製)ラッパ管とオーステナイト系ステンレス鋼製(SUS316鋼製)ハンドリングヘッドとの異材接合部を、PNC-FMS鋼製六角管状ラッパ管上端に、ラッパ管と同等の肉厚寸法(3mm程度)を有する20%冷間加工SUS316鋼からなる六角管状継ぎ手を機械接合し、この継ぎ手上端に、SUS316鋼製ハンドリングヘッドを例えばインコネル系の溶加材を用いてTIG溶接により接合する。このラッパ管とハンドリングヘッドとの接合構造には、原子炉内使用期間中に、接合部に熱膨張差が生じ、この熱膨張差により、接合部では、ラッパ管には引張応力が、20%冷間加工SUS316鋼製継ぎ手には圧縮応力が加わるようになる。しかしながら、ラッパ管に機械接合するSUS316鋼製継ぎ手の肉厚寸法を、ラッパ管と同等にしているため、接合部における熱膨張差をラッパ管と継ぎ手が互いに変形することによって吸収し、応力を緩和できる。もし、継ぎ手嵌合部の肉厚を大きくし、ラッパ管だけで熱膨張差を吸収した場合には、ラッパ管側に生じる応力が降伏点を超えてしまう。
画像

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研究分野
  • 原子炉の構成要素と原子炉材料一般
展開可能なシーズ 高速炉の燃料集合体用ラッパ管材料をオーステナイト系ステンレス鋼製ハンドリングヘッドと接合する際、接合部に生じる熱膨張差応力が材料の降伏点を超えない異材接合構造を提供する。
高速炉の燃料集合体に使用されるフェライト鋼製ラッパ管とオーステナイト系鋼製ハンドリングヘッドとの異材接合部に、焼ならし処理によるδフェライト相の除去のごとき熱処理を施すことなく、原子炉使用中に生じる熱膨張差応力を小さくし、材料の降伏点を超えないようにすることが可能となり、原子炉使用中での異材結合部の健全性を確保することができる。
用途利用分野 原子炉用フェライト鋼製ラッパ管
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 日本原子力研究開発機構, . 上羽 智之, 鵜飼 重治, 石谷 行生, . ラッパ管とハンドリングヘッドとの接合構造. 特開2007-086010. 2007-04-05
  • G21C   3/324    
  • G21C   3/33     
  • G21C  21/02     

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