JPH0369620B2 - - Google Patents
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- JPH0369620B2 JPH0369620B2 JP58044347A JP4434783A JPH0369620B2 JP H0369620 B2 JPH0369620 B2 JP H0369620B2 JP 58044347 A JP58044347 A JP 58044347A JP 4434783 A JP4434783 A JP 4434783A JP H0369620 B2 JPH0369620 B2 JP H0369620B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/001—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
- B23K35/004—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of a metal of the iron group
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
［発明の技術分野］
本発明は原子炉圧力容器下鏡に制御棒駆動機構
ハウジングスタブチユーブをとりつけるに際し、
その溶接部の耐食性を改良した該スタブチユーブ
溶接方法に関する。 ［発明の技術的背景と問題点］ 原子炉圧力容器には、その下鏡部に制御棒駆動
機構ハウジングのスタブチユーブ（以下「スタブ
チユーブ」という）がとりつけられており、スタ
ブチユーブの中には制御棒駆動機構ハウジング
（以下「CRDハウジング」という）が設けられて
いて、その内部に原子炉出力を調整するための制
御棒を炉心に挿入および引抜きする制御棒駆動機
構を内蔵している。このような下鏡部の状態を第
１図に示す。 第１図は原子炉圧力容器（以下「RPV」とい
う）の下鏡部付近の全体断面図であり、RPV１
にはオーステナイト系ステンレス鋼の肉盛溶接２
が施されている。スタブチユーブ３は溶接金属４
によつてRPV１と結合されており、CRDハウジ
ング５はスタブチユーブ３に溶接金属６によつて
とりつけられている。スタブチユーブ３はRPV
１の下鏡にこのようにして185本（1100MeW
BWRの場合）林立した状態でとりつけられてい
る。 第２図は第１図におけるスタブチユーブ３と
RPV１とのとりつけ溶接部分を拡大して示した
ものである。スタブチユーブ３の溶接を容易にす
るために、座肉盛金属４−１が溶接され、その後
溶接金属４−２によつてスタブチユーブ３と
RPV１とが突き合わせ溶接されている。溶接金
属は強度および熱応力等の設計上の要求から、イ
ンコネル８２またはインコネル１８２を使用して
いる。座肉盛溶接は溶接後溶接残留応力除去のた
め、600℃前後で計10時間熱処理される。 ところで、このスタブチユーブ３のとりつけ溶
接部はRPV１の最下部に位置しているので、一
次冷却水漏洩防止の観点から極めて高い信頼性が
要求される。またスタブチユーブ３は前記したよ
うに185本が林立した形でとりつけられ、とりつ
け後炉水に接しているので、万一割れが発生した
場合にはその補修が非常に困難である。 従来はスタブチユーブ３とRPV１との溶接に
は耐食性の良好なインコネル８２またはインコネ
ル１８２が用いられてきたが、最近の研究によつ
てこれらの溶接金属も厳しい環境条件下では応力
腐食割れ（SCC）感受性を有することがわかり、
上記したような溶接法では事故の発生が懸念され
るようになつた。すなわち本発明者らは、溶存酸
素を8ppm含む290℃純水中で、インコネル８２お
よび１８２溶接金属から採取した試験片にステン
レス鋼ホイルを巻きつけて、引張速度７×10-6
mm／secの一定速度で引張試験を行ない、破断伸
びと破断面の形態を調べた。その結果を第１表に
示す。
ハウジングスタブチユーブをとりつけるに際し、
その溶接部の耐食性を改良した該スタブチユーブ
溶接方法に関する。 ［発明の技術的背景と問題点］ 原子炉圧力容器には、その下鏡部に制御棒駆動
機構ハウジングのスタブチユーブ（以下「スタブ
チユーブ」という）がとりつけられており、スタ
ブチユーブの中には制御棒駆動機構ハウジング
（以下「CRDハウジング」という）が設けられて
いて、その内部に原子炉出力を調整するための制
御棒を炉心に挿入および引抜きする制御棒駆動機
構を内蔵している。このような下鏡部の状態を第
１図に示す。 第１図は原子炉圧力容器（以下「RPV」とい
う）の下鏡部付近の全体断面図であり、RPV１
にはオーステナイト系ステンレス鋼の肉盛溶接２
が施されている。スタブチユーブ３は溶接金属４
によつてRPV１と結合されており、CRDハウジ
ング５はスタブチユーブ３に溶接金属６によつて
とりつけられている。スタブチユーブ３はRPV
１の下鏡にこのようにして185本（1100MeW
BWRの場合）林立した状態でとりつけられてい
る。 第２図は第１図におけるスタブチユーブ３と
RPV１とのとりつけ溶接部分を拡大して示した
ものである。スタブチユーブ３の溶接を容易にす
るために、座肉盛金属４−１が溶接され、その後
溶接金属４−２によつてスタブチユーブ３と
RPV１とが突き合わせ溶接されている。溶接金
属は強度および熱応力等の設計上の要求から、イ
ンコネル８２またはインコネル１８２を使用して
いる。座肉盛溶接は溶接後溶接残留応力除去のた
め、600℃前後で計10時間熱処理される。 ところで、このスタブチユーブ３のとりつけ溶
接部はRPV１の最下部に位置しているので、一
次冷却水漏洩防止の観点から極めて高い信頼性が
要求される。またスタブチユーブ３は前記したよ
うに185本が林立した形でとりつけられ、とりつ
け後炉水に接しているので、万一割れが発生した
場合にはその補修が非常に困難である。 従来はスタブチユーブ３とRPV１との溶接に
は耐食性の良好なインコネル８２またはインコネ
ル１８２が用いられてきたが、最近の研究によつ
てこれらの溶接金属も厳しい環境条件下では応力
腐食割れ（SCC）感受性を有することがわかり、
上記したような溶接法では事故の発生が懸念され
るようになつた。すなわち本発明者らは、溶存酸
素を8ppm含む290℃純水中で、インコネル８２お
よび１８２溶接金属から採取した試験片にステン
レス鋼ホイルを巻きつけて、引張速度７×10-6
mm／secの一定速度で引張試験を行ない、破断伸
びと破断面の形態を調べた。その結果を第１表に
示す。
【表】
【表】
この試験は、実際の原子炉条件よりかなり厳し
い条件下で行なわれたものであるが、上記の結果
からみるとNo.１の試験片すなわちインコネル８２
の溶接のまま材以外はSCC感受性があることがわ
かる。この結果から、スタブチユーブの溶接部の
信頼性をより高度に確保するためには、炉水と接
する部分に残留応力除去焼鈍を受けた溶接金属を
使用しないようにしなければならい。しかし通常
は、この溶接部分の座肉盛溶接４−１は応力除去
焼鈍がなされ、またスタブチユーブをRPVにと
りつけた後にRPV下鏡とRPVの胴部とを周継手
溶接して600℃前後に熱処理するので、いずれに
してもこの溶接部は応力腐食割れ感受性をもつこ
とになる。 ［発明の目的］ 本発明の目的は、原子炉圧力容器下鏡とスタブ
チユーブとの溶接部の応力腐食割れ感受性をなく
し、この部分の信頼性を向上させることである。 ［発明の概要］ 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであつ
て、第１の発明は、原子炉圧力容器におけるスタ
ブチユーブのとりつけ溶接部を常法により溶接残
留応力除去焼鈍した後、インコネル８２で肉盛溶
接し、その後焼鈍処理しないことにより、該溶接
部の耐食性を改善する原子炉圧力容器におけるス
タブチユーブの溶接方法を特徴とするものであ
り、第２の発明は、原子炉圧力容器におけるスタ
ブチユーブのとりつけ部を座肉盛溶接し、常法に
より溶接残留応力除去焼鈍した後、インコネル８
２で肉盛溶接および突き合わせ溶接を同時に行
い、その後焼鈍処理しないことにより、該溶接部
の耐食性を改善する原子炉圧力容器におけるスタ
ブチユーブの溶接方法を特徴とするものである。 インコネル８２はASME Sec、Partcに
ERNicr−３として規定されているもので、次の
元素組成を有する合金である。 重量％でC0.10以下、Mn2.5〜3.5、Fe3.0以下、
P0.03以下、S0.015以下、Si0.50以下Cu0.50以下、
Ni67.0以上（付随的Coを含む）、Co0.12以下、
Ti0.75以下、Cr18.0〜22.0、Cb＋Ta2.0〜3.8
（Ta0.30以下）、およびその他の元素総量0.50以
下。 ［発明の実施例］ 本発明の実施例を図面を参照して説明する。 第３図は本発明の第１の発明方法による実施例
であるRPVとスタブチユーブとの溶接部の拡大
断面図である。RPV１の下鏡に常法により座肉
盛溶接４−１を行なつた後、応力除去焼鈍を行な
い、次につき合わせ溶接４−２を行なつてスタブ
チユーブ３をRPV１にとりつける。次にRPV下
鏡とRPV胴部との周継手溶接を行なつて600℃前
後に熱処理するので、この時のスタブチユーブ３
およびこれとRPVとの溶接部４−１および４−
２も熱処理される。 ここまでは従来の方法による溶接であるが、本
発明では次に第３図に示すようにインコネル８２
でRPV１とスタブチユーブ３との溶接部４−１
および４−２を覆うように肉盛溶接７を施こす。
そしてこの肉盛溶接後は焼鈍処理を行なわない。 このように溶接することによつて、該溶接部は
高温純水中での応力腐食割れの懸念が解消され
る。第４図は本発明の第２の発明方法による実施
例であるRPVとスタブチユーブとの溶接部の拡
大断面図である。前記実施例と同様に座肉盛溶接
４−１を行なつた後、RPVの下鏡部と胴部との
周継手溶接を行なつて応力除去焼鈍をする。次に
スタブチユーブとRPVとの突き合わせ溶接と、
さきに焼鈍を受けた溶着金属部４−１および２の
肉盛溶接とを兼ねてインコネル８２により突き合
わせ溶接８を実施する。このようにすることによ
つて応力腐食割れ感受性をなくすことができる。 ［発明の効果］ 以上で明らかなように、本発明の方法によれば
応力除去焼鈍処理を受けていないインコネル８２
によつてスタブチユーブ溶接部表面を形成するの
で、応力腐食割れに対して感受性がなく、信頼性
の高い原子炉圧力容器を得ることができる。
い条件下で行なわれたものであるが、上記の結果
からみるとNo.１の試験片すなわちインコネル８２
の溶接のまま材以外はSCC感受性があることがわ
かる。この結果から、スタブチユーブの溶接部の
信頼性をより高度に確保するためには、炉水と接
する部分に残留応力除去焼鈍を受けた溶接金属を
使用しないようにしなければならい。しかし通常
は、この溶接部分の座肉盛溶接４−１は応力除去
焼鈍がなされ、またスタブチユーブをRPVにと
りつけた後にRPV下鏡とRPVの胴部とを周継手
溶接して600℃前後に熱処理するので、いずれに
してもこの溶接部は応力腐食割れ感受性をもつこ
とになる。 ［発明の目的］ 本発明の目的は、原子炉圧力容器下鏡とスタブ
チユーブとの溶接部の応力腐食割れ感受性をなく
し、この部分の信頼性を向上させることである。 ［発明の概要］ 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであつ
て、第１の発明は、原子炉圧力容器におけるスタ
ブチユーブのとりつけ溶接部を常法により溶接残
留応力除去焼鈍した後、インコネル８２で肉盛溶
接し、その後焼鈍処理しないことにより、該溶接
部の耐食性を改善する原子炉圧力容器におけるス
タブチユーブの溶接方法を特徴とするものであ
り、第２の発明は、原子炉圧力容器におけるスタ
ブチユーブのとりつけ部を座肉盛溶接し、常法に
より溶接残留応力除去焼鈍した後、インコネル８
２で肉盛溶接および突き合わせ溶接を同時に行
い、その後焼鈍処理しないことにより、該溶接部
の耐食性を改善する原子炉圧力容器におけるスタ
ブチユーブの溶接方法を特徴とするものである。 インコネル８２はASME Sec、Partcに
ERNicr−３として規定されているもので、次の
元素組成を有する合金である。 重量％でC0.10以下、Mn2.5〜3.5、Fe3.0以下、
P0.03以下、S0.015以下、Si0.50以下Cu0.50以下、
Ni67.0以上（付随的Coを含む）、Co0.12以下、
Ti0.75以下、Cr18.0〜22.0、Cb＋Ta2.0〜3.8
（Ta0.30以下）、およびその他の元素総量0.50以
下。 ［発明の実施例］ 本発明の実施例を図面を参照して説明する。 第３図は本発明の第１の発明方法による実施例
であるRPVとスタブチユーブとの溶接部の拡大
断面図である。RPV１の下鏡に常法により座肉
盛溶接４−１を行なつた後、応力除去焼鈍を行な
い、次につき合わせ溶接４−２を行なつてスタブ
チユーブ３をRPV１にとりつける。次にRPV下
鏡とRPV胴部との周継手溶接を行なつて600℃前
後に熱処理するので、この時のスタブチユーブ３
およびこれとRPVとの溶接部４−１および４−
２も熱処理される。 ここまでは従来の方法による溶接であるが、本
発明では次に第３図に示すようにインコネル８２
でRPV１とスタブチユーブ３との溶接部４−１
および４−２を覆うように肉盛溶接７を施こす。
そしてこの肉盛溶接後は焼鈍処理を行なわない。 このように溶接することによつて、該溶接部は
高温純水中での応力腐食割れの懸念が解消され
る。第４図は本発明の第２の発明方法による実施
例であるRPVとスタブチユーブとの溶接部の拡
大断面図である。前記実施例と同様に座肉盛溶接
４−１を行なつた後、RPVの下鏡部と胴部との
周継手溶接を行なつて応力除去焼鈍をする。次に
スタブチユーブとRPVとの突き合わせ溶接と、
さきに焼鈍を受けた溶着金属部４−１および２の
肉盛溶接とを兼ねてインコネル８２により突き合
わせ溶接８を実施する。このようにすることによ
つて応力腐食割れ感受性をなくすことができる。 ［発明の効果］ 以上で明らかなように、本発明の方法によれば
応力除去焼鈍処理を受けていないインコネル８２
によつてスタブチユーブ溶接部表面を形成するの
で、応力腐食割れに対して感受性がなく、信頼性
の高い原子炉圧力容器を得ることができる。
第１図は従来の原子炉圧力容器の下鏡部継断面
図、第２図は第１図のスタブチユーブ溶接部の拡
大図、第３図および第４図はそれぞれ本発明の第
１および第２の発明方法による実施例である
RPVとスタブチユーブとの溶接部の拡大断面図
である。 １……原子炉圧力容器、２……原子炉圧力容器
の肉盛部、３……スタブチユーブ、４……スタブ
チユーブと原子炉圧力容器との溶接部、５……制
御棒駆動機構ハウジング、７……インコネル８２
による肉盛溶接部、８……インコネル８２による
突合わせおよび肉盛溶接部。
図、第２図は第１図のスタブチユーブ溶接部の拡
大図、第３図および第４図はそれぞれ本発明の第
１および第２の発明方法による実施例である
RPVとスタブチユーブとの溶接部の拡大断面図
である。 １……原子炉圧力容器、２……原子炉圧力容器
の肉盛部、３……スタブチユーブ、４……スタブ
チユーブと原子炉圧力容器との溶接部、５……制
御棒駆動機構ハウジング、７……インコネル８２
による肉盛溶接部、８……インコネル８２による
突合わせおよび肉盛溶接部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原子炉圧力容器の下鏡と制御棒駆動機構ハウ
ジングのスタブチユーブとを座肉盛溶接および突
き合わせ溶接して該溶接部を残留応力除去焼鈍し
た後、該溶接部を覆うように重量％でC0.10以下、
Mn2.5〜3.5、Fe3.0以下、P0.03以下、S0.015以
下、Si0.50以下、Cu0.50以下、Ni67.0以上、
Co0.12以下、Ti0.75以下、Cr18.0〜22.0、Cb＋
Ta2.0〜3.8（Ta0.30以下）、およびその他の元素
総量0.50以下なる元素組成を有する合金で肉盛溶
接し、その後は焼鈍処理しないことを特徴とする
原子炉圧力容器における制御棒駆動機構ハウジン
グスタブチユーブの溶接方法。 ２ 原子炉圧力容器の下鏡と制御棒駆動機構ハウ
ジングのスタブチユーブとを座肉盛溶接して該溶
接部を残留応力除去焼鈍した後、該溶接部を覆う
ように重量％でC0.10以下、Mn2.5〜3.5、Fe3.0以
下、P0.03以下、S0.015以下、Si0.50以下、
Cu0.50以下、Ni67.0以上、Co0.12以下、Ti0.75以
下、Cr18.0〜22.0、Cb＋Ta2.0〜3.8（Ta0.30以
下）、およびその他の元素総量0.50以下なる元素
組成を有する合金で肉盛溶接と突き合わせ溶接を
同時に行い、その後は焼鈍処理しないことを特徴
とする原子炉圧力容器における制御棒駆動機構ハ
ウジングスタブチユーブの溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58044347A JPS59169697A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 原子炉圧力容器におけるスタブチユ−ブの溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58044347A JPS59169697A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 原子炉圧力容器におけるスタブチユ−ブの溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59169697A JPS59169697A (ja) | 1984-09-25 |
| JPH0369620B2 true JPH0369620B2 (ja) | 1991-11-01 |
Family
ID=12688971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58044347A Granted JPS59169697A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 原子炉圧力容器におけるスタブチユ−ブの溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59169697A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61293697A (ja) * | 1985-06-20 | 1986-12-24 | Toshiba Corp | ニツケル基合金製溶接構造物およびその製造方法 |
| JPH0783951B2 (ja) * | 1987-02-06 | 1995-09-13 | 三菱重工業株式会社 | 異材溶接用Ｎｉ基合金溶接材 |
| JP2724041B2 (ja) * | 1990-11-30 | 1998-03-09 | 株式会社日立製作所 | 金属部材の表面改質法及び各種製品の製造方法 |
| FR2866149B1 (fr) * | 2004-02-06 | 2006-05-12 | Framatome Anp | Procede et dispositif de depot d'un metal d'apport dans un lamage annulaire usine dans une paroi spherique. |
| US20110240715A1 (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | Welding process and corrosion-resistant filler alloy and consumables therefor |
| JP6186658B2 (ja) | 2013-11-29 | 2017-08-30 | 三菱重工業株式会社 | 溶接構造物の設計方法、及び溶接構造物の製造方法 |
| CN112008293A (zh) * | 2019-05-28 | 2020-12-01 | 株式会社东芝 | 镍基合金焊接材料、核反应堆用焊接材料、核能用设备及结构物以及它们的修补方法 |
-
1983
- 1983-03-18 JP JP58044347A patent/JPS59169697A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59169697A (ja) | 1984-09-25 |
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