(57)【要約】【課題】本発明の目的は、溶接時の溶接時の高温割れが無く、高信頼性を有する使用済燃料用貯蔵ラックとその製造方法を提供することにある。【解決手段】角筒体のδフェライト量と硫黄及びリンの合計量とが２次元座標でａ点（０％、０．０２％）、ｂ点（５％、０．０２７％）、ｃ点（１０％、０．０４５％）及びｄ点（１５％、０．１２５％）の各点を順次直線で結んで得られる値以下のδフェライト量、その値以上の硫黄及びリンの合計量及びボロン量が０．５〜１．５％であり、溶着金属は、前述と同様ｅ点（０％、０．０１３％）、ｆ点（１０％、０．０２５％）及びｇ点（１６．４％、０．１２％）の各点で表わされる値以上のδフェライト量、その値以下の硫黄及びリンの合計量及びボロン量が０．０３％以下又は０．１３〜０．５％である使用済燃料用貯蔵ラック。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボロンを含むオーステナイトステンレス鋼からなり、断面が格子状である複数の角筒体がオーステナイトステンレス鋼からなる溶接材料によって１〜３層を有する溶接部を形成し一体に形成される使用済燃料用貯蔵ラックにおいて、前記角筒体のδフェライト量と硫黄及びリンの合計量とが２次元座標で示されるａ点（０％、０．０２％）、ｂ点（５％、０．０２７％）、ｃ点（１０％、０．０４５％）及びｄ点（１５％、０．１２５％）の各点で表わされ、前記δフェライト量が前記各点を順次直線で結んで得られる値以下、硫黄及びリンの合計量が前記各点を順次直線で結んで得られる値以上及びボロン量が０．５〜１．５％であり、溶接部の溶着金属は、δフェライト量と硫黄及びリンの合計量とが２次元座標で示されるｅ点（０％、０．０１３％）、ｆ点（１０％、０．０２５％）及びｇ点（１６．４％、０．１２％）の各点で表わされ、前記δフェライト量が前記各点を順次直線で結んで得られる値以上、硫黄及びリンの合計量とが前記各点を順次直線で結んで得られる値以下及びボロン量が０．０３％以下又は０．１３〜０．５％であることを特徴とする使用済燃料用貯蔵ラック。
【請求項２】
ボロンを含むオーステナイトステンレス鋼からなる長尺仕切板に複数の切込み部を設け、該切込み部にボロンを含むオーステナイトステンレス鋼からなる短尺仕切板に設けられた複数の凸部を挿入して組立て、前記切込み部と突起部とをオーステナイトステンレス鋼からなる溶接材料によって１〜３層の溶接部を形成し格子状に一体にする使用済燃料用貯蔵ラックにおいて、前記母材となる長尺仕切板及び短尺仕切板のδフェライト量と硫黄及びリンの合計量とが２次元座標で示されるａ点（０％、０．０２％）、ｂ点（５％、０．０２７％）、ｃ点（１０％、０．０４５％）及びｄ点（１５％、０．１２５％）の各点で表わされ、前記δフェライト量が前記各点を順次直線で結んで得られる値以下、硫黄及びリンの合計量が前記各点を順次直線で結んで得られる値以上及びボロン量が０．５〜１．５％であり、溶接部の溶着金属は、δフェライト量と硫黄及びリンの合計量とが２次元座標で示されるｅ点（０％、０．０１３％）、ｆ点（１０％、０．０２５％）及びｇ点（１６．４％、０．１２％）の各点で表わされ、前記δフェライト量が前記各点を順次直線で結んで得られる値以上、硫黄及びリンの合計量とが前記各点を順次直線で結んで得られる値以下及びボロン量が０．０３％以下又は０．１３〜０．５％であることを特徴とする使用済燃料用貯蔵ラック。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記角筒体又は長尺仕切板のボロンを含むオーステナイトステンレス鋼は、重量で、Ｃ０．００５〜０．０３５％、Ｓｉ０．３〜１．０％、Ｍｎ０．５〜１．５％、Ｐ０．０５％以下、Ｓ０．００５％以下、Ｎｉ８．０〜９．５％、Ｃｒ１８〜２１％及びＢ０．５〜１．５％を含むことを特徴とする使用済燃料用貯蔵ラック。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、前記溶接材料は、重量で、Ｃ０．０３％以下、Ｓｉ０．０６％以下、Ｍｎ１．０〜２．５％、Ｐ０．０３％以下、Ｓ０．０２０％以下、Ｎｉ９．０〜１１．０％、Ｃｒ１９．５〜２２％及びδフェライト量が５〜２５％を含むオーステナイトステンレス鋼からなることを特徴とする使用済燃料用貯蔵ラック。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、前記溶着金属は、重量で、Ｃ０．００５〜０．０３５％、Ｓｉ０．１〜０．５％、Ｍｎ１．０〜２．５％、Ｐ０．０５％以下、Ｓ０．００５％以下、Ｎｉ９．０〜１１．０％、Ｃｒ１９〜２１％及びＢ０．０３％以下又は０．１３〜０．５％を含むオーステナイトステンレス鋼からなることを特徴とする使用済燃料用貯蔵ラック。
【請求項６】
ボロンを含むオーステナイトステンレス鋼からなる複数の角筒体を格子状に配置し、隣接する前記角筒体のコーナー部にオーステナイトステンレス鋼からなるくさび状の溶接用部材を設け、前記角筒体のコーナー部同士を前記溶接用部材に設けられた凹部にオーステナイトステンレス鋼からなる溶接材料によって１層〜３層の溶接部を形成し一体に接続する使用済燃料用貯蔵ラックの製造方法において、前記角筒体のδフェライト量と硫黄及びリンの合計量とが２次元座標で示されるａ点（０％、０．０２％）、ｂ点（５％、０．０２７％）、ｃ点（１０％、０．０４５％）及びｄ点（１５％、０．１２５％）の各点で表わされ、前記δフェライト量が前記各点を順次直線で結んで得られる値以下、硫黄及びリンの合計量が前記各点を順次直線で結んで得られる値以上及びボロン量が０．５〜１．５％であり、溶接部の溶着金属を、δフェライト量と硫黄及びリンの合計量とが２次元座標で示されるｅ点（０％、０．０１３％）、ｆ点（１０％、０．０２５％）及びｇ点（１６．４％、０．１２％）の各点で表わされ、前記δフェライト量が前記各点を順次直線で結んで得られる値以上、硫黄及びリンの合計量とが前記各点を順次直線で結んで得られる値以下及びボロン量が０．０３％以下又は０．１３〜０．５％となるように、少なくとも前記溶接材料の組成及び前記溶接部の層数を調整することを特徴とする使用済燃料用貯蔵ラックの製造方法。
【請求項７】
請求項６において、前記くさび状の溶接用部材は、重量で、Ｃ０．０３％以下、Ｓｉ２．０％以下、Ｍｎ２．０％以下、Ｐ０．０４％以下、Ｓ０．０４％以下、Ｎｉ８．０〜１２．０％、Ｃｒ１７〜２１％及びδフェライト量が５〜２５％を含むオーステナイトステンレス鋼からなることを特徴とする使用済燃料用貯蔵ラック。
【請求項８】
請求項６又は７において、前記くさび状の溶接用部材は、前記溶接材料が肉盛溶接される凹部を有し、該凹部の側面が平面又は曲面を有することを特徴とする使用済燃料用貯蔵ラックの製造方法。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれかにおいて、前記角筒体を中心部から外側に向けて前記溶接組立てすることを特徴とする使用済燃料用貯蔵ラックの製造方法。
【請求項１０】
ボロンを含むオーステナイトステンレス鋼からなる長尺仕切板に複数の切込み部を設け、該切込み部にボロンを含むオーステナイトステンレス鋼からなる短尺仕切板に設けられた複数の凸部を挿入して組立て、前記切込み部と突起部とをオーステナイトステンレス鋼からなる溶接材料によって１層〜３層の溶接部を形成し格子状に一体にする使用済燃料用貯蔵ラックの製造方法において、前記母材となる角筒体のδフェライト量と硫黄及びリンの合計量とが２次元座標で示されるａ点（０％、０．０２％）、ｂ点（５％、０．０２７％）、ｃ点（１０％、０．０４５％）及びｄ点（１５％、０．１２５％）の各点で表わされ、前記δフェライト量が前記各点を順次直線で結んで得られる値以下、硫黄及びリンの合計量が前記各点を順次直線で結んで得られる値以上及びボロン量が０．５〜１．５％であり、溶接部の溶着金属を、δフェライト量と硫黄及びリンの合計量とが２次元座標で示されるｅ点（０％、０．０１３％）、ｆ点（１０％、０．０２５％）及びｇ点（１６．４％、０．１２％）の各点で表わされ、前記δフェライト量が前記各点を順次直線で結んで得られる値以上、硫黄及びリンの合計量とが前記各点を順次直線で結んで得られる値以下及びボロン量が０．０３％以下又は０．１３〜０．５％となるように、少なくとも前記溶接材料の組成及び前記溶接部の層数を調整することを特徴とする使用済燃料用貯蔵ラックの製造方法。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれかにおいて、前記溶着金属は、重量で、Ｃ０．００５〜０．０３５％、Ｓｉ０．１〜０．５％、Ｍｎ１．０〜２．５％、Ｐ０．０５％以下、Ｓ０．００５％以下、Ｎｉ９．０〜１１．０％、Ｃｒ１９〜２１％及びＢ０．０３％以下又は０．１３〜０．５％を含むことを特徴とする使用済燃料用貯蔵ラックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電所の使用済燃料を貯蔵する新規な使用済燃料用貯蔵ラック及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平５−８０１８９号公報
【特許文献２】特開平４−３１８４９５号公報
【特許文献３】特開平５−２４９２８４号公報
【特許文献４】特開平９−２６９３９８号公報
近年、使用済燃料用貯蔵ラックは、原子炉建屋内の使用済燃料用貯蔵プールの貯蔵容量増強が望まれている。この方策として使用済燃料用貯蔵ラックとしては、特許文献１のように複数の仕切板を格子状に組合わせてなる使用済燃料用貯蔵ラックと特許文献２、特許文献３のように複数の角筒体を格子状の組合わせてなる使用済燃料用貯蔵ラックとがある。これらの使用済燃料用貯蔵ラックは、放射能遮蔽効果に優れたボロン添加オーステナイトステンレス鋼が用いられる。
【０００３】
使用済燃料用貯蔵ラックの製造方法では、特許文献１のように長尺仕切板に複数の切込み部を設け、この複数の切込み部に短尺仕切板の複数の凸部を挿入して、長尺仕切板に複数の切込み部と短尺仕切板の複数の凸部に溶接材料を添加して溶接し、順次組立てて製造されている。また特許文献２、特許文献３のように複数の角筒体を格子状に配置し、隣接する角筒体のコーナー部にくさび状の溶接用部材を設け、角筒体のコーナー部同士とくさび状の溶接用部材に溶接材料を添加して溶接し、順次組立てて製造されている。溶接時に添加される溶接材料としては、成分調整を行わないオーステナイト系ステンレス鋼が用いられている。
特許文献４には、Ｂ含有ステンレス鋼スラブの熱間圧延に際してスラブの両側にＢを含まない同等の組成を有するステンレス鋼をバンド肉盛溶接してスラブ両側の耳割れのない熱間圧延ができるようにすることが示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１〜３の従来技術では、溶接部の溶着金属の組成についても、その溶接割れについても示されていない。そして、ボロンが添加されたオーステナイトステンレス鋼からなる使用済燃料用貯蔵ラックは、溶接によって組立、製造されているが、母材の材質上において、高温割れが発生しやすいものであるため、溶接点数も多く、製造、検査時間に多くの時間を費やしている。
【０００５】
又、特許文献４においては、ボロンが添加されたオーステナイトステンレス鋼からなる特定の溶接構造を有する使用済燃料用貯蔵ラックそのものの溶接も、又溶接割れについても示されていない。
【０００６】
本発明の目的は、溶接時の高温割れが無く、高信頼性を有する使用済燃料用貯蔵ラック及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ボロンを含むオーステナイトステンレス鋼からなり、オーステナイトステンレス鋼からなる溶接材料によって１〜３層を有する溶接部を形成し溶接によって断面が格子状に複数の角筒体に一体に形成される使用済燃料用貯蔵ラックにおいて、前記母材となる角筒体のδフェライト量と硫黄及びリンの合計量とが２次元座標で示されるａ点（０％、０．０２％）、ｂ点（５％、０．０２７％）、ｃ点（１０％、０．０４５％）及びｄ点（１５％、０．１２５％）の各点で表わされ、前記δフェライト量が前記各点を順次直線で結んで得られる値以下、硫黄及びリンの合計量が前記各点を順次直線で結んで得られる値以上及びボロン量が０．５〜１．５％であり、溶接部の溶着金属は、δフェライト量と硫黄及びリンの合計量とが２次元座標で示されるｅ点（０％、０．０１３％）、ｆ点（１０％、０．０２５％）及びｇ点（１６．４％、０．１２％）の各点で表わされ、前記δフェライト量が前記各点を順次直線で結んで得られる値以上、硫黄及びリンの合計量とが前記各点を順次直線で結んで得られる値以下及びボロン量が０．０３％以下又は０．１３〜０．５％である成分を有することを特徴とする。
【０００８】
前記角筒体又は長尺仕切板のボロンを含むオーステナイトステンレス鋼が、重量で、Ｃ０．００５〜０．０３５％、Ｓｉ０．３〜１．０％、Ｍｎ０．５〜１．５％、Ｐ０．０５％以下、Ｓ０．００５％以下、Ｎｉ８．０〜９．５％、Ｃｒ１８〜２１％及びＢ０．５〜１．５％を含むこと、又、前記溶着金属が、重量で、Ｃ０．０３％以下、Ｓｉ０．０６％以下、Ｍｎ１．０〜２．５％、Ｐ０．０３％以下、Ｓ０．０２０％以下、Ｎｉ９．０〜１１．０％、Ｃｒ１９．５〜２２％及びδフェライト量が５〜２５％を含むオーステナイトステンレス鋼が好ましい。
【０００９】
本発明は、ボロンを含むオーステナイトステンレス鋼からなる複数の角筒体を格子状に配置し、隣接する前記角筒体のコーナー部にオーステナイトステンレス鋼からなるくさび状の溶接用部材を設け、前記角筒体のコーナー部同士を前記溶接用部材に設けられた凹部にオーステナイトステンレス鋼からなる溶接材料によって溶接部を形成し一体に接続する使用済燃料用貯蔵ラックの製造方法において、前記溶接部の溶着金属のδフェライト量と硫黄及びリンの合計量とが前述と同様になるように少なくとも前記溶接材料の組成及び前記溶接部の層数を調整することを特徴とする。
【００１０】
溶接用部材は、溶接材料が肉盛溶接される凹部を有し、該凹部の側面が平面又は曲面を有すること、角筒体を中心部から外側に向けて前記溶接組立てすることが好ましい。
【００１１】
更に、本発明は、ボロンを含むオーステナイトステンレス鋼からなる長尺仕切板に複数の切込み部を設け、該切込み部にボロンを含むオーステナイトステンレス鋼からなる短尺仕切板に設けられた複数の凸部を挿入して組立て、前記切込み部と突起部とをオーステナイトステンレス鋼からなる溶接材料によって溶接部を形成し格子状に一体にする使用済燃料用貯蔵ラックの製造方法において、前記溶接部の溶着金属は、前述と同様のδフェライト量と硫黄及びリンの合計量値及びボロン量となるように少なくとも前記溶接材料の組成及び前記溶接部の層数を調整することを特徴とする。
【００１２】
溶接材料は重量で、Ｃ０．０３％以下、Ｓｉ０．０６％以下、Ｍｎ１．０〜２．５％、Ｐ０．０３％以下、Ｓ０．０２０％以下、Ｎｉ９．０〜１１．０％、Ｃｒ１９．５〜２２％及びδフェライト量が５〜２５％を含むオーステナイトステンレス鋼からなることが好ましい。
【００１３】
以上のように、本発明のボロンが添加されたオーステナイトステンレス鋼を溶接して得られる使用済燃料用貯蔵ラックは、溶接部の溶着金属のδフェライト量を５〜２５％において、そのδフェライト量と、Ｐ及びＳの合計量とを特定の関係に設定すること、更にボロン量を０．４％以下とすることにより、溶接性に優れ、高温割れを抑制し、溶接時のそり、歪などの変形、残留応力が極力抑えられるとともに貯蔵セル間の精度が保てられ、高精度、高品質、高信頼性を有するものとなる。
【００１４】
特に、溶着金属のδフェライトは溶着金属の硫黄及びリンを固溶するため、低融点化合物の生成を少なくし、高温割れが抑制され、割れ防止に効果がある。従ってδフェライト量と硫黄及びリンとを前述の特定の関係を満たすことによって高温割れが防止される。δフェライト量が５％未満の場合、硫黄及びリンが不純物として固溶が少ないため高温割れが発生しやすい。δフェライト量が２５％以上の場合フェライト量が多過ぎるため延性が低下する。溶着金属の硫黄とリンとの合計量を０．０１５％以下とすることにより、δフェライト量に関係なく高温割れが抑制される。
【００１５】
溶着金属のボロン量を０．４％以下とすることは、低融点化合物の生成を少なくし、高温割れが抑制され、割れ防止に効果がある。特に、溶接部の始端部における溶着金属のボロン量が０．０３％以下又は０．１３〜０．４％とすることにより、割れ防止に一層の効果が発揮される。ボロン量が０．０３％以下に対して溶接時のボロン量が０．１％であること、ボロン量が０．１３〜０．５％に対して溶接時のボロン量が０．６〜１．２５％とするものである。
【００１６】
又、前述の隣接する角筒体のコーナー部にオーステナイトステンレス鋼からなるくさび状の溶接用部材を用いて溶接される使用済燃料用貯蔵ラックの製造方法においては、溶接金属のδフェライト量、ボロン量及び硫黄とリンの合計量の調整を、溶接棒の成分調整、くさび状の溶接用部材の成分調整、くさび状の溶接用部材の舟型を曲面にすること、その端部においても溶接材料の添加量を増やすことによる溶着金属の成分を成分調整が容易な構造とし溶接材料の成分そのものによって行うことができる。
【００１７】
更に、前述のボロンが添加されたオーステナイトステンレス鋼からなる長尺仕切板に複数の切込み部を設けて、短尺仕切板の複数の凸部を挿入して、格子状に組立てる構造の使用済燃料用貯蔵ラックの製造方法においても、いずれの溶接にも、溶接材料と溶接条件の調整によって、溶着金属のδフェライト量と硫黄及びリンの合計量との特定の関係にすることにより、高温割れを抑制し、溶接時のそり、歪などの変形、残留応力が極力抑えられ、ラックの組立、製造が容易になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
表１はボロン添加オーステナイトステンレス鋼の角筒体、ボロン添加オーステナイトステンレス鋼をつなぐ後述する鋳物からなるくさび状の溶接用部材及び溶着金属成分を形成する溶接材料の一例の組成（重量％）を示し、表２は溶接試験におけるＴＩＧによる溶接条件を示すものである。各部材のフェライト量は、角筒体が０％、くさび状の溶接用部材が５％及び溶接材料が１０％である。又、δフェライト量と、溶着金属の硫黄とリン量の調整を種々の溶接材料を用いることによって行った。又、溶接層の始端部及び終端部の両側はくさび状の溶接用部材によって拘束されている。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
【表２】
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【００２１】
図１は、１層の溶接試験結果得られた溶着金属のδフェライト量と、溶着金属の硫黄とリンの合計量との関係を示すグラフである。溶着金属中のボロンの量は約０．２％であった。図１に示すように、溶着金属のδフェライト量と硫黄及びリンの合計量とが２次元座標で示されるｅ点（０％、０．０１３％）、ｆ点（１０％、０．０２５％）及びｇ点（１６．４％、０．１２％）の各点で表わされ、前記δフェライト量が前記各点を順次直線で結んで得られる値以上、硫黄及びリンの合計量とが前記各点を順次直線で結んで得られる値以下及びボロン量が０．０３％以下又は０．１３〜０．５％であるになるように溶接材料を調節することにより高温割れを防止することができ、高温割れの無い使用済燃料用貯蔵ラックを製造することができる。また、δフェライト量を５〜２５％含むことにより溶着金属の収縮が抑えられるため変形量が低減することがわかった。
【００２２】
図２は本発明に係るボロン添加オーステナイトステンレス鋼の角筒体を用いて溶接接合された使用済燃料用貯蔵ラックの斜視図、図３はその断面図、図４は図３のＡ−Ａ矢視部となる角筒体とくさび状の溶接用部材との肉盛溶接部の拡大図及び図５はとくさび状の溶接用部材の斜視図である。
【００２３】
使用済燃料用貯蔵ラックは図３の如く横倒しにした状態で中央部から順に組立てられる。ボロン添加オーステナイトステンレス鋼の角筒体を用いた使用済燃料用貯蔵ラック１の内部は、角筒体２ａと角筒体２ｂの上に角筒体２ｃを配し、角筒体２ａ及び角筒体２ｂと角筒体２ｃとの間にそれぞれくさび状の溶接用部材３を設け、くさび状の溶接用部材３を介して、角筒体２ａと角筒体２ｃとが及び角筒体２ｂと角筒体２ｃとが肉盛溶接部４よって接続される。各角筒体は円筒体を成型加工によって形成される。各角筒体の空間は各角筒体の空間と同じになるように組み立てられる。本実施例においては、前述した表１に示す材料を用いた。
【００２４】
又、角筒体を用いた使用済燃料用貯蔵ラック１の外周部は、角筒体２ａと角筒体２ｄとの間に側板５が隅肉溶接部６によって接続された構造で製作される。くさび状の溶接用部材３の凹部を介しての角筒体２ａと角筒体２ｃを接続する肉盛溶接は、凹部の幅に応じて２層２パス又は２層４パスによるものが有り、その溶着金属は、δフェライト量が１２％、ボロン量が約０．０７％、硫黄とリンの合計量が０．０２５％であり、高温割れが無く、溶接時のそり、歪などの変形、残留応力が極力抑えられるとともに貯蔵セル間の精度が保てられ、高精度、高品質、高信頼の使用済燃料用貯蔵ラックとなる。
【００２５】
同様に角筒体２ａ、角筒体２ｄと側板５の隅肉溶接には、ＴＩＧ溶接を用い、前述と同様に溶接材料を用いて１パスの溶接を行った結果、その溶着金属のδフェライト量及び硫黄とリンの合計量が前述と同様であり、又、ボロン量が約０．２％であり、高温割れが無く、溶接時のそり、歪などの変形、残留応力が極力抑えられるとともに貯蔵セル間の精度が保てられた。側板５はくさび状の溶接用部材と同じ組成を有するものである。
【００２６】
角筒体の組立方向を角筒体２ａ、角筒体２ｂの段から角筒体２ｃ、角筒体２ｄの方向に組立て、最上段まで組立てた後、反転し、同様に残りの段を組立てることにより、図３に示す上下方向が対称となる組立てができるので、溶接部が一方向となる組立てに比べ耐震強度を上げられ、且つ、変形が抑えられた高精度、高品質、高信頼の使用済燃料用貯蔵ラックとなる。
【００２７】
図５は、本発明に係るくさび状の溶接用部材３の斜視図であり、図５に示すように肉盛溶接部となる舟型７として傾斜面又は曲面を設けることができる。特に、曲面部７にすることにより、くさび状の溶接部材３の端部と中央部の溶接材料添加量を均一化することが可能となるため、溶着金属のδフェライト量を５〜２５％の所定の値に調整することが容易となる。
【００２８】
角筒体を片側から順番に組立てると左右の耐震強度が低く、溶接変形も片側に集中するため、角筒体を中心部から外側に向かって順に組立てることにより、耐震強度を上げ、溶接変形を抑えられる。
【００２９】
本実施例により、ボロンを含むオーステナイトステンレス鋼からなり、オーステナイトステンレス鋼からなる溶接材料によって１〜３層を有する溶接部を形成し溶接によって断面が格子状に複数の角筒体に一体に形成される使用済燃料用貯蔵ラックにおいて、いずれの溶接にも、溶接材料と溶接条件の調整によって、溶着金属のδフェライト量と硫黄及びリンの合計量との特定の関係にすることにより、高温割れを抑制し、溶接時のそり、歪などの変形、残留応力が極力抑えられ、ラックの組立、製造を容易に行うことができるものであった。
【００３０】
（実施例２）
図６はボロン添加オーステナイトステンレス鋼の板材を使用した使用済燃料用貯蔵ラックの斜視図であり、図７はその断面図である。図７に示すように、本実施例の使用済燃料用貯蔵ラックは、短尺仕切板９、長尺仕切板１０、燃料貯蔵セル１１によって構成される。
【００３１】
図８は図７の拡大図である。図８に示すように、使用済燃料用貯蔵ラックは、短尺仕切板９ａ、９ｂ、長尺仕切板１０ａ、１０ｂ、１０ｃを有し、長尺仕切板１０ａ、１０ｂ、１０ｃには切込み部１２が設けられており、短尺仕切板９ａ、９ｂには突起部１３が設けられている。
【００３２】
本実施例の使用済燃料用貯蔵ラックの組立は、図７の如く使用済燃料用貯蔵ラックを横倒しにした状態で片面から順に組立てるため、先ず長尺仕切板１０ａが水平に設置され、次に長尺仕切板１０ａに複数の短尺仕切板９ａを垂直に設置する。この長尺仕切板１０ａと短尺仕切板９ａを断続すみ肉溶接し接合する。長尺仕切板及び短尺仕切板には表１の角筒体と同じ材料を用い、溶接材料には表１と同じ材料を用いた。溶接は図８に示すように、長尺仕切板１０ａと短尺仕切板９ａにおいては１層２パスであり、この断続溶接部の溶着金属の成分は、前述と同様に、δフェライト量が１２％、ボロン量が約０．２％、硫黄とリンの合計量が０．０２５％であり、高温割れが無く、溶接時のそり、歪などの変形、残留応力が極力抑えられるものであった。
【００３３】
次に短尺仕切板９ａの上に切込み部１２を有する長尺仕切板１０ｂが水平に設置され、この長尺仕切板１０ｂの切込み部１２と短尺仕切板９ａの突起部１３とを合わせ、切込み部１２と突起部１３の隙間を栓溶接し接合する。この栓溶接部の溶着金属の成分は前述と同様であり、更に、その栓溶接後、短尺仕切板９ｂを短尺仕切板９ａと同様に１層２パス溶接を行った。この溶接による溶着金属の成分は、前述と同様に、δフェライト量が１２％、ボロン量が約０．０７％、硫黄とリンの合計量が０．０２５％であり、高温割れが無く、溶接時のそり、歪などの変形、残留応力が極力抑えられ、水平に設置された燃料貯蔵セル４が形成される。順次、これらの工程を繰り返し所定の数の角筒体を有する使用済燃料用貯蔵ラックが製造される。
【００３４】
本実施例により、ボロンが添加されたオーステナイトステンレス鋼からなる長尺仕切板に複数の切込み部を設けて、短尺仕切板の複数の凸部を挿入して、格子状に組立てる構造の使用済燃料用貯蔵ラックの製造方法において、いずれの溶接にも、溶接材料と溶接条件の調整によって、溶着金属のδフェライト量と硫黄及びリンの合計量との特定の関係にすることにより、高温割れを抑制し、溶接時のそり、歪などの変形、残留応力が極力抑えられ、ラックの組立、製造を容易に行うことができるものであった。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、溶接時の高温割れが無く、高信頼性を有する使用済燃料用貯蔵ラックとその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】溶着金属のδフェライト量と、硫黄及びリンの合計量との関係を示すグラフである。
【図２】本発明に係るボロン添加オーステナイトステンレス鋼の角筒体を用いた使用済燃料用貯蔵ラックの斜視図である。
【図３】図２の断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ矢視における拡大図である。
【図５】くさび状の溶接用部材の斜視図である。
【図６】本発明に係るボロン添加オーステナイトステンレス鋼の板材を使用した使用済燃料用貯蔵ラックの斜視図である。
【図７】図６の断面図である。
【図８】図７の溶接部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１、８…使用済燃料用貯蔵ラック、２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ…角筒体、３…くさび状の溶接用部材、４…ＴＩＧ肉盛溶接部、５…側板、６…隅肉溶接部、７…曲面部、９…短尺仕切板、１０…長尺仕切板、１１…燃料貯蔵セル、１２…切込み部、１３…突起部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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