AbstractThe design of the ITER primary first wall incorporates a multi-layered structure consisting of a layer of beryllium bonded to a layer of copper alloy with embedded stainless steel tubes which in turn is bonded to a stainless steel structure. In this configuration, the stainless steel provides structural support, the copper alloy improved resistance to high heat loads, and the beryllium layer a low Z metal interface with plasma. Fabrication, testing and control of this multi-layered structure, and indeed the entire blanket shield module, calls for advanced methods. Several associations in the four home teams and their industrial partners have been involved in various fabrication and joining tasks now grouped under L4 blanket project. In this paper, an overview of the work done so far for joining stainless steel to stainless steel, stainless steel to copper alloy, copper alloy to copper alloy, and copper alloy to beryllium is presented. Specialised papers dealing with most of the topics treated here are scheduled in this symposium. The fabrication and joining methods presented here, other than the conventional welding and brazing, follow four main routes. Two of them make extensive use of hot-isostatic pressing (HIP); (a) solid to solid; (b) solid or powder to powder, with or without a prior cold or hot isostatic pressing of one of the products. The third combines advantages of casting and HIPping for fabricating large and complex parts. The fourth investigates the possibility of using explosive welding for joining copper alloys to stainless steel. Other methods, including friction welding, are investigated for specific parts. After a brief recall of considerations leading to selection of individual materials, specifications derived for wrought and powder products are presented. Optimised conditions for bonding steel to steel, copper to copper and steel to copper are tabulated and preliminary results obtained from tests on joints are compared with the values obtained for parent materials. Also presented in the paper are the results obtained from high heat flux testing of small scale mock-ups. Throughout the paper the collaboration with industry in defining specifications for reference products, fabrication routes, and construction of large scale mock-ups and their testing are referenced.
ITER第一壁の設計は、ベリリウム層と銅合金層（内部にステンレス鋼管が埋め込まれている）が接合され、さらにそれがステンレス鋼構造体に接合された多層構造を採用している。この構成において、ステンレス鋼は構造支持を提供し、銅合金は高い熱負荷への耐性を向上させ、ベリリウム層はプラズマとの低Z金属界面を形成する。この多層構造の製造、試験、および管理には、高度な方法が必要とされる。4つの国内チームとその産業パートナーは、現在L4ブランケットプロジェクトの下でグループ化されている様々な製造および接合タスクに関与してきた。本論文では、ステンレス鋼とステンレス鋼、ステンレス鋼と銅合金、銅合金と銅合金、および銅合金とベリリウムの接合に関してこれまでに行われた作業の概要を提示する。本シンポジウムで発表される専門論文のほとんどは、ここで扱われるトピックに特化している。ここで提示される製造および接合方法は、従来の溶接やろう付け以外に、主に4つのアプローチに従う。そのうち2つは熱間静水圧プレスを多用するもので、(a)固体同士の接合、(b)固体または粉末と粉末の接合（一方の部品に事前の冷間または熱間静水圧プレスを適用する場合を含む）である。3つ目の方法は、大型で複雑な部品の製造において鋳造とHIPの利点を組み合わせたものである。4つ目の方法は、銅合金とステンレス鋼の接合に爆発圧接の可能性を調査するものである。その他の方法として、特定の部品には摩擦圧接も検討されている。個々の材料の選定に至る考察を簡潔に述べた後、鍛造品および粉末冶金製品に対して導出された仕様を提示する。鋼と鋼、銅と銅、および鋼と銅の接合に対する最適化された条件を表にまとめ、接合部の試験から得られた初期結果を母材の値と比較して示す。さらに、小型モックアップの高熱流束試験から得られた結果も提示する。論文全体を通じて、参照用製品の仕様定義、製造ルートの確立、大型モックアップの製作とその試験における産業界との協力について言及する。