AbstractAluminum oxide dispersion strengthened copper (DSCu), used as the heat sink, and AISI 316L(N) type stainless steel (SS), used for cooling pipes, were metallurgically joined to be used as first wall of plasma facing components. Hot isostatic pressing (HIP) was proposed as the joining fabrication technique in the first-wall/blanket components. In this study, fracture toughness and fatigue crack growth rate tests were carried out for the fracture strength evaluation of HIPed joints. Permissible crack lengths during fabrication of first-wall components were evaluated from the results of the fracture toughness tests. In crack growth rate tests, the crack prepared in the DSCu propagated, turned at the HIPed interface, and propagated along it. Therefore, it was found that the crack provided in the DSCu heat sink did not propagate through the SS cooling pipe.
アルミナ分散強化銅（DSCu）は熱シンクとして、またAISI 316L（N）型ステンレス鋼（SS）は冷却管として使用され、これらは第一壁のプラズマ対向部品として使用するために金属接合された。ホットアイソスタティックプレス（HIP）は、第一壁／ブランケット部品における接合製造技術として提案された。本研究では、HIP接合材の破壊強度評価のために、破壊靭性試験および疲労き裂進展試験を実施した。破壊靭性試験の結果から、第一壁部品の製造中における許容き裂長さが評価された。き裂進展試験では、DSCu内に導入されたき裂は、HIP接合界面で進展方向を変え、界面に沿って進展した。したがって、DSCu熱シンク内に設けられたき裂は、SS冷却管を貫通しないことが明らかとなった。