JPH07188737A - Corrosion resistant treatment of corrosion resistant apparatus for nuclear fuel reprocessing plant - Google Patents

Corrosion resistant treatment of corrosion resistant apparatus for nuclear fuel reprocessing plant

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JPH07188737A
JPH07188737A JP33512893A JP33512893A JPH07188737A JP H07188737 A JPH07188737 A JP H07188737A JP 33512893 A JP33512893 A JP 33512893A JP 33512893 A JP33512893 A JP 33512893A JP H07188737 A JPH07188737 A JP H07188737A
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corrosion
resistant
laser beam
nuclear fuel
layer
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JP33512893A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinobu Makino
野 吉 延 牧
Keizo Honda
多 啓 三 本
Kunio Deguchi
口 邦 雄 出
Ichiro Yoshimura
村 一 郎 吉
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a corrosion resistant treatment method by a laser beam which does not form carbon precipitated parts on a corrosion resistant apparatus consisting of stainless steel products contg. above a prescribed content ratio of carbon. CONSTITUTION:Segregation metal layer exposed parts 6 of the corrosion resistant apparatus 5 for a nuclear fuel reprocessing plant consisting of the stainless steel products are irradiated with the laser beam 2, by which the surface layers thereof are melted and recrystallized. The segregation metal layer exposed parts 6 are reirradiated with the laser beam 2', by which the molten surface layers and heat affected zones 9 near these layers are subjected to a soln. heat treatment of rapid cooling after heating up to a temp. above the solubility limit and below the m.p.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は核燃料再処理プラント用
耐食機器の耐食処理方法に係り、特に所定の含有量以上
の炭素を含有するステンレス鋼材からなる耐食機器に対
して、炭素の析出部を形成しないでレーザービームによ
って耐食処理を施す方法と、焼入れ硬化能が高いステン
レス鋼材に対して割れを生じることなく肉盛りを行う耐
食処理の方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a corrosion-resistant treatment method for a corrosion-resistant equipment for a nuclear fuel reprocessing plant, and more particularly to a carbon-precipitated portion for a corrosion-resistant equipment made of stainless steel containing carbon in a predetermined content or more. The present invention relates to a method of performing corrosion resistance treatment with a laser beam without forming a metal, and a method of performing corrosion protection treatment to build up a stainless steel material having high quench hardening ability without causing cracks.

【0002】[0002]

【従来の技術】使用済核燃料の再処理工程では、硝酸溶
液で使用済核燃料を溶解し、溶解液から再利用可能なウ
ランやプルトニウムを抽出および精製する操作を行う。
この硝酸溶液や使用済核燃料の溶解液は強い腐食性を有
し、これらと接触する機器の壁体を腐食する。
2. Description of the Related Art In the process of reprocessing spent nuclear fuel, the spent nuclear fuel is dissolved in a nitric acid solution, and reusable uranium and plutonium are extracted and purified from the solution.
The nitric acid solution and the solution of the spent nuclear fuel have strong corrosiveness, and corrode the wall of the equipment that comes into contact with them.

【0003】このことにより、一般に核燃料再処理プラ
ントの耐食機器は、良好な耐食性を有する低炭素鋼や、
炭素を安定化した鋼材や、高いクロム(Cr)含有率を
有する鋼材や、ステンレス鋼材等によって形成されてい
る。特に、オーステナイト系ステンレス鋼やマルテンサ
イト系ステンレス鋼からなり、鍛造加工や圧延加工によ
って形成された耐食機器の部品は広く使用されている。
As a result, in general, the corrosion-resistant equipment of a nuclear fuel reprocessing plant is used for low-carbon steel having good corrosion resistance,
It is formed of a steel material having stabilized carbon, a steel material having a high chromium (Cr) content, a stainless steel material, or the like. In particular, components of corrosion-resistant equipment made of austenitic stainless steel or martensitic stainless steel and formed by forging or rolling are widely used.

【0004】しかしながら、上記ステンレス鋼は、鍛造
・圧延加工により、金属組織が変化してその含有成分が
偏析し、その結晶粒と介在物とからなる偏析金属層を形
成することがある。この偏析金属層は、加工方向によっ
て所定の方向に析出し、耐食機器の一部に偏析金属層露
出部を形成する。偏析金属層が機器の壁面に沿ってと平
行に存在するときは、金属面は平均的に全面腐食され、
良好な耐食性を有する。しかし、偏析金属層が部品の壁
面に対して角度をなして存在するときは、腐食され易い
偏析金属層に沿って腐食が進み、点腐食によって一部の
侵食深さが急速に深くなり、ついには機器の壁体を貫通
するまでに至る(これをトンネル腐食という)。
However, the above stainless steel sometimes undergoes a forging / rolling process to change its metallographic structure and segregate its contained components to form a segregated metal layer composed of its crystal grains and inclusions. The segregated metal layer is deposited in a predetermined direction depending on the processing direction to form a segregated metal layer exposed portion in a part of the corrosion resistant device. When the segregated metal layer exists parallel to the wall of the device, the metal surface is totally corroded on average,
It has good corrosion resistance. However, when the segregated metal layer exists at an angle with respect to the wall surface of the component, corrosion proceeds along the segregated metal layer, which is easily corroded, and part of the erosion depth rapidly increases due to point corrosion. Reaches the wall of the device (this is called tunnel corrosion).

【0005】この現象は、偏析金属層が機器の壁面に対
して垂直に存在するときに特に顕著となる。図13に上
記耐食機器の鍛造方向と偏析金属層が露出する部分の一
例を示している。図中符号100は、鍛造された耐食機
器の部品を示しており、図示する鍛造方向に対しては符
号101で示す部分に偏析金属層露出部が形成されやす
い。
This phenomenon becomes particularly noticeable when the segregated metal layer exists perpendicular to the wall surface of the device. FIG. 13 shows an example of the forging direction of the corrosion-resistant equipment and a portion where the segregated metal layer is exposed. Reference numeral 100 in the drawing denotes a component of the forged corrosion resistant device, and the segregated metal layer exposed portion is likely to be formed in the portion indicated by the reference numeral 101 in the forging direction shown.

【0006】これに対して、従来から上記耐食機器の偏
析金属層露出部に対して、レーザビームを照射して金属
表面層を溶融化させ、急熱と急冷の処理をして、耐食性
を向上させることが試みられていた。
On the other hand, conventionally, the exposed portion of the segregated metal layer of the above-mentioned corrosion-resistant equipment is irradiated with a laser beam to melt the metal surface layer and subjected to rapid heating and quenching to improve the corrosion resistance. It was being tried to let them do.

【0007】図14は、上記従来のレーザビーム照射に
よる溶融化の耐食処理方法を示している。図14におい
て、レーザビーム60は集光レンズ61によって所定の
ビーム径に絞られ、マルテンサイト系ステンレス鋼材か
らなる基材62の表面に照射される。この従来の方法に
よれば、レーザビーム60の急熱・急冷作用により、腐
食され易い偏析金属層(この場合、フェライト組織と他
の組織の境界部)が微小な粒子の結晶組織になり、トン
ネル腐食を改善することができる。なお、図14の符号
63と64は、それぞれレーザビーム60による溶融化
部分と熱影響部を示している。
FIG. 14 shows a conventional corrosion-resistant treatment method for melting by laser beam irradiation. In FIG. 14, the laser beam 60 is focused to a predetermined beam diameter by a condenser lens 61, and is irradiated onto the surface of a base material 62 made of martensitic stainless steel. According to this conventional method, the segregation metal layer (in this case, the boundary between the ferrite structure and another structure) which is easily corroded by the rapid heating / quenching action of the laser beam 60 becomes a crystal structure of fine particles, which causes a tunnel. Can improve corrosion. It should be noted that reference numerals 63 and 64 in FIG. 14 respectively indicate a portion melted by the laser beam 60 and a heat-affected zone.

【0008】一方、腐食され易い耐食機器の偏析金属層
露出部に耐食性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼
を肉盛りする方法が提案されていた。
On the other hand, there has been proposed a method of overlaying an austenitic stainless steel having excellent corrosion resistance on the exposed portion of the segregated metal layer of a corrosion resistant device which is easily corroded.

【0009】図15は、TIG溶接(Tungsten Inert G
as Welding)による金属の肉盛り法を示している。図1
5において、TIG用トーチ70と基材71の表面の肉
盛りすべき部分の間にアーク72を発生させ、このアー
ク中に肉盛材料となる金属棒73を挿入することによ
り、金属棒73が溶融し、基材71の表面に肉盛層74
を形成する。
FIG. 15 shows TIG welding (Tungsten Inert G).
as Welding). Figure 1
5, an arc 72 is generated between the TIG torch 70 and the portion of the surface of the base material 71 to be overlaid, and a metal rod 73 serving as a overlay material is inserted into this arc, whereby the metal rod 73 is Melt and build-up layer 74 on the surface of the base material 71
To form.

【0010】図16は、プラズマ粉体肉盛法(以下PT
Aという)による肉盛加工を示している。図16におい
て、PTAに使用する肉盛用装置は、トーチ80を有
し、このトーチ80は電極81と、水冷されたチップ8
2と、ノズル83とからなる。電極81とチップ82、
および電極81と基材84はそれぞれ、パイロット電源
PS1と主電源PS2によって電極81側が正となるよ
うに電圧がかけられるように構成されている。最初に、
パイロット電源PS1によって、電極81とチップ82
の間にアークが発生し、このアークは例えばアルゴンA
rやヘリウムHe等のプラズマガスによってプラズマア
ーク化され、続いて主電源PS2によって電極81と基
材84の間に電圧が印加され、チップ82がプラズマ熱
源を安定化させる。この状態で、粉末状の肉盛材料が、
アルゴンArや、二酸化炭素CO2や、ヘリウムHe等
のキャリアガスとともに、チップ82とノズル83の間
からプラズマガスの中に投入する。これらの肉盛材料は
溶融してシールドガスのもとで、基材84の表面に肉盛
層85を形成する。
FIG. 16 shows a plasma powder overlay method (hereinafter referred to as PT
(Referred to as “A”). In FIG. 16, the build-up apparatus used for PTA has a torch 80, which has an electrode 81 and a water-cooled tip 8.
2 and a nozzle 83. Electrode 81 and tip 82,
The electrodes 81 and the base material 84 are respectively configured to be applied with a voltage by the pilot power source PS1 and the main power source PS2 so that the electrode 81 side becomes positive. At first,
The electrode 81 and the tip 82 are controlled by the pilot power source PS1.
An arc is generated between the two
A plasma arc is generated by a plasma gas such as r or helium He, and then a voltage is applied between the electrode 81 and the base material 84 by the main power source PS2, and the chip 82 stabilizes the plasma heat source. In this state, the powdered build-up material,
A carrier gas such as argon Ar, carbon dioxide CO2, and helium He is introduced into the plasma gas from between the tip 82 and the nozzle 83. These build-up materials are melted to form a build-up layer 85 on the surface of the base material 84 under the shielding gas.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記レ
ーザビームによって耐食機器の偏析金属層露出部の金属
表面を溶融化する従来の方法では、炭素含有量が約0.
05%以上の基材に対しては、図14に示す熱影響部に
炭化物の析出部を形成することがあった。この炭化物析
出部は腐食され易く、機器の耐食性を低下させる問題が
あった。
However, in the conventional method of melting the metal surface of the segregated metal layer exposed portion of the corrosion resistant device by the above laser beam, the carbon content is about 0.
For 05% or more of the base material, carbide precipitates were sometimes formed in the heat affected zone shown in FIG. This carbide precipitation portion is easily corroded, and there is a problem that the corrosion resistance of the equipment is lowered.

【0012】一方、上記従来のTIG溶接やPTAによ
る肉盛り法では、耐食機器がたとえばマルテンサイト系
ステンレス鋼のような焼入れ硬化能が高い基材からなる
場合、熱影響部が硬化して割れを生じることがあった。
この割れの発生を防止する方法として、基材を約400
°Cに予熱する方法が考えられるが、予熱によって基材
本来の高温強度が失われることが考えられる。
On the other hand, in the above-mentioned conventional TIG welding or PTA build-up method, when the corrosion-resistant equipment is made of a base material having a high quench hardening ability such as martensitic stainless steel, the heat-affected zone hardens and cracks. It happened.
As a method of preventing the occurrence of cracks, a base material of about 400
A method of preheating to ° C is conceivable, but preheating may cause the original high temperature strength of the substrate to be lost.

【0013】そこで、本発明の目的は、上記従来の核燃
料再処理プラント用耐食機器の耐食処理方法の課題を解
決し、所定の含有量以上の炭素を含有するステンレス鋼
材からなる耐食機器に対して、炭化物の析出部を形成し
ないレーザービームによる耐食処理方法と、焼入れ硬化
能が高いステンレス鋼材に対して割れを生じることなく
肉盛りを行う耐食処理方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional corrosion-resistant treatment method of the corrosion-resistant equipment for a nuclear fuel reprocessing plant, and to provide a corrosion-resistant equipment made of a stainless steel material containing carbon in a predetermined content or more. An object of the present invention is to provide a corrosion-resistant treatment method using a laser beam that does not form a carbide precipitation portion, and a corrosion-resistant treatment method that builds up a stainless steel material having a high quench hardening ability without cracking.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明による第一の核燃料再処理プラント用耐食
機器の耐食処理方法は、ステンレス鋼材からなる核燃料
再処理プラント用耐食機器の偏析金属層露出部にレーザ
ビームを照射し、その表面層を溶融化させて再結晶さ
せ、次に前記偏析金属層露出部にレーザビームを再照射
して、溶融化した表面層とその近傍の熱影響部に固溶限
以上であって融点以下の温度に加熱して急冷する溶体化
処理を施すことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a first method for corrosion-resistant treatment of a corrosion-resistant equipment for a nuclear fuel reprocessing plant according to the present invention is a segregation metal for a corrosion-resistant equipment for a nuclear fuel reprocessing plant, which is made of a stainless steel material. The exposed layer is irradiated with a laser beam, the surface layer is melted and recrystallized, and then the exposed portion of the segregated metal layer is re-irradiated with a laser beam, and the thermal effect of the melted surface layer and its vicinity is affected. It is characterized in that the part is subjected to a solution treatment of heating to a temperature not lower than the solid solution limit but not higher than the melting point and then rapidly cooling.

【0015】本願発明による第二の核燃料再処理プラン
ト用耐食機器の耐食処理方法は、ステンレス鋼材からな
る核燃料再処理プラント用耐食機器の偏析金属層露出部
にレーザビームを照射し、前記レーザビームによる高温
部に耐食性の肉盛材料の粉末を供給して前記偏析金属層
露出部の表面に肉盛層を形成することを特徴とするもの
である。
A second method of anticorrosion treatment of a corrosion resistant equipment for a nuclear fuel reprocessing plant according to the present invention is to irradiate a laser beam to an exposed portion of a segregated metal layer of a corrosion resistant equipment for a nuclear fuel reprocessing plant made of a stainless steel material, and use the laser beam. Powder of a corrosion-resistant build-up material is supplied to the high temperature portion to form a build-up layer on the surface of the segregated metal layer exposed portion.

【0016】[0016]

【作用】上記構成により、本願の第一の核燃料再処理プ
ラント用耐食機器の耐食処理方法は、レーザビームによ
って耐食機器の偏析金属層露出部の表面部分を溶融さ
せ、急速に再結晶させるので、偏析金属層の表面部分が
微小な結晶粒子と介在物となり、耐食性が大幅に改善さ
れる。さらに、上記溶融化処理を行った部分にレーザビ
ームを再照射し、溶融化した表面層とその近傍の熱影響
部を固溶限以上であって融点以下の温度に加熱して急冷
するので、熱影響部の炭化物が固溶化され、これによっ
て、熱影響部の腐食され易い部分を消失させることがで
きる。
With the above structure, the first anticorrosion treatment method for the corrosion resistant equipment for nuclear fuel reprocessing plant of the present application melts the surface portion of the segregated metal layer exposed portion of the corrosion resistant equipment by the laser beam, and recrystallizes rapidly, The surface portion of the segregated metal layer becomes fine crystal grains and inclusions, and the corrosion resistance is greatly improved. Furthermore, the laser beam is re-irradiated to the portion subjected to the melting treatment, and the melted surface layer and the heat-affected zone in the vicinity thereof are heated to a temperature not lower than the solid solution limit and not higher than the melting point and rapidly cooled, The carbide in the heat-affected zone is solid-solubilized, whereby the easily corroded portion of the heat-affected zone can be eliminated.

【0017】また、本願の第二の核燃料再処理プラント
用耐食機器の耐食処理方法は、耐食機器の偏析金属層露
出部にレーザビームを照射し、高温部分に耐食性に優れ
た肉盛材料の粉末を供給する。この場合、レーザビーム
はエネルギ密度が高いので、この方法によれば、基材へ
の入熱が少なく、基材の表面層の限られた部分と肉盛材
料を溶融させて耐食性に優れた肉盛層を形成する。すな
わち、この耐食処理方法によれば、基材への入熱が少な
いことにより、焼入れ硬化能が高い基材に対しても、割
れの発生を低減することができる。
Further, the second method of anticorrosion treatment of anticorrosion equipment for nuclear fuel reprocessing plant of the present application is to irradiate a laser beam on the exposed portion of the segregated metal layer of the anticorrosion equipment to powder a build-up material excellent in anticorrosion on a high temperature portion. To supply. In this case, since the laser beam has a high energy density, according to this method, the heat input to the base material is small, and the limited portion of the surface layer of the base material and the build-up material are melted to form a meat excellent in corrosion resistance. Form a raised layer. That is, according to this anticorrosion treatment method, since the heat input to the base material is small, the occurrence of cracks can be reduced even for the base material having a high quench hardening ability.

【0018】[0018]

【実施例】次に、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.

【0019】本願第一の核燃料再処理プラント用耐食機
器の耐食処理方法は、レーザビームによって耐食機器の
表面を溶融化および溶体化する方法であり、図1はその
溶融化工程の例を示している。図1において、符号1
は、レーザビームの発振器を示しており、この発振器1
によって発振されたレーザビーム2は、伝送用ミラー3
によって反射され、続いて集光レンズ4によって集光さ
れ、いったん集束された後に基材5に照射される。
The first anticorrosion treatment method of the anticorrosion equipment for a nuclear fuel reprocessing plant is a method of melting and solutionizing the surface of the anticorrosion equipment with a laser beam. FIG. 1 shows an example of the melting step. There is. In FIG. 1, reference numeral 1
Shows a laser beam oscillator, and this oscillator 1
The laser beam 2 oscillated by the transmission mirror 3
Is then reflected by the condenser lens 4, condensed by the condenser lens 4, focused once, and then irradiated onto the substrate 5.

【0020】基材5は、図に示す方向Pに鍛造されたも
のであり、この場合、偏析金属層6は鍛造方向Pとほぼ
平行に存在しており、基材5の表面7は偏析金属層露出
部となっている。ここで、本実施例の基材5はステンレ
スSUS431であり、その組成は下記の通りである。
The base material 5 is forged in the direction P shown in the figure. In this case, the segregated metal layer 6 exists substantially parallel to the forging direction P, and the surface 7 of the base material 5 has segregated metal. It is an exposed layer. Here, the base material 5 of this embodiment is stainless steel SUS431, and its composition is as follows.

【0021】 成分名 Cr Ni その他 SUS431 0.2(wt%) 16(wt%) 2(wt%) 一方、本工程のレーザビーム2の代表的な加工パラメー
タは以下に示すとおりである。
Component name C Cr Ni Others SUS431 0.2 (wt%) 16 (wt%) 2 (wt%) On the other hand, typical processing parameters of the laser beam 2 in this step are as follows.

【0022】 レーザ出力 : 6〜10 (kW) 集光レンズ焦点距離 : 254,381,508(mm) 被加工物上のビーム径: φ4〜φ30 (mm) 加工速度 : 0.2〜10 (m/min) シールドガス : 5〜100 (lit/min) (N2 ,Ar,Heのいずれか) 上記諸元のレーザビーム2が基材5の表面7に照射され
ることにより、基材5の表面部分は融点以上に加熱さ
れ、溶融化して表面溶融層8を生成する。本実施例で
は、機器の耐用年数を考慮して、表面溶融層8を約0.
5mm以上の深さとしている。
Laser output: 6 to 10 (kW) Condenser lens focal length: 254, 381, 508 (mm) Beam diameter on work piece: φ4 to φ30 (mm) Processing speed: 0.2 to 10 (m / Min) Shielding gas: 5 to 100 (lit / min) (any one of N2, Ar, and He) By irradiating the surface 7 of the base material 5 with the laser beam 2 having the above specifications, the surface of the base material 5 is irradiated. The portion is heated to a temperature equal to or higher than the melting point and melts to form the surface-melted layer 8. In this embodiment, the surface melting layer 8 is set to about 0.
The depth is 5 mm or more.

【0023】このようにレーザビーム2によって基材5
の表面が溶融化し、さらに急速に冷却されることによ
り、層状のフェライト組織が溶融と再結晶の過程を経
て、粒子が微細化し、同時に、炭化物(Cr炭化物)が
分散化される。図2は、この溶融化工程の熱サイクルの
一例を示している。
As described above, the substrate 5 is formed by the laser beam 2.
The surface of the is melted and cooled further rapidly, the layered ferrite structure undergoes a process of melting and recrystallization, the particles are made fine, and at the same time, carbide (Cr carbide) is dispersed. FIG. 2 shows an example of the thermal cycle of this melting step.

【0024】上記溶融化工程を経た基材5は、次の溶体
化工程に付される。図3は、その溶体化工程を示してい
る。図3に示すように、本実施例の溶体化工程は前記溶
融化工程と全く同様の装置構成によって行われる。ただ
し、この溶体化工程で使用されるレーザビーム2’は前
記溶融化工程のレーザビーム2と異なり、その加工パラ
メータは、以下に示す通りである。
The substrate 5 that has undergone the melting step is subjected to the next solution heat treatment step. FIG. 3 shows the solution heat treatment step. As shown in FIG. 3, the solution heat treatment step of the present embodiment is performed by the same apparatus configuration as that of the melting step. However, the laser beam 2'used in this solution treatment step is different from the laser beam 2 used in the melting step, and its processing parameters are as shown below.

【0025】 レーザ出力 : 4〜15 (kW) 集光レンズ焦点距離 : 254,381,508(mm) 被加工物上のビーム径: φ2〜φ30 (mm) 加工速度 : 0.4〜20 (m/min) シールドガス : 5〜100 (lit/min) 上記諸元のレーザビーム2’によって、基材5の表面溶
融層8およびその近傍の熱影響部を含む溶体化層9が固
溶限以上であって融点以下の温度に加熱され、続いてレ
ーザ照射における自己冷却作用によって、焼入れと同様
な急速冷却が行われる。この急熱急冷により、溶体化層
9中の炭化物が固溶化され、熱影響部の炭化物が析出し
た領域が消失する。
Laser output: 4 to 15 (kW) Condenser lens focal length: 254, 381, 508 (mm) Beam diameter on work piece: φ2 to φ30 (mm) Processing speed: 0.4 to 20 (m) / Min) Shielding gas: 5 to 100 (lit / min) The solution beam 9 of the surface melting layer 8 of the substrate 5 and the heat-affected zone in the vicinity thereof is not less than the solid solution limit by the laser beam 2'of the above specifications. That is, it is heated to a temperature equal to or lower than the melting point, and subsequently, rapid cooling similar to quenching is performed by a self-cooling action in laser irradiation. By this rapid heating and quenching, the carbide in the solution-treated layer 9 is solid-solubilized, and the region where the carbide is precipitated in the heat affected zone disappears.

【0026】本実施例の耐食処理方法により、比較的炭
素含有量が高いステンレス鋼材からなる核燃料再処理プ
ラント用耐食機器に対しても、微細な結晶粒子からな
り、かつ、腐食されやすい炭化物の析出領域がない表面
層を形成することができる。
According to the corrosion-resistant treatment method of this embodiment, even for a corrosion-resistant equipment for a nuclear fuel reprocessing plant, which is made of a stainless steel material having a relatively high carbon content, precipitation of carbides made of fine crystal particles and easily corroded Arealess surface layers can be formed.

【0027】本実施例の耐食処理方法によって製造され
た耐食機器と従来の耐食処理方法によって処理した耐食
機器を6Nの沸騰硝酸溶液中に1000時間浸漬し、腐
食試験を実施したところ、従来の耐食処理による耐食機
器は、表面層の最大侵食深さが150μmないし200
μmであったのに対し、本実施例による耐食処理を施し
た耐食機器の最大侵食深さは20μmないし30μmで
あった。このように、本実施例の耐食処理方法によれ
ば、鍛造材および圧延材のトンネル腐食を効果的に防止
でき、耐食機器の耐久年数を大幅に延長することができ
る。
The corrosion-resistant equipment manufactured by the corrosion-resistant treatment method of this example and the corrosion-resistant equipment treated by the conventional corrosion-resistant treatment method were immersed in a 6N boiling nitric acid solution for 1000 hours and a corrosion test was carried out. Corrosion-resistant equipment by treatment has a maximum erosion depth of the surface layer of 150 μm to 200 μm.
On the other hand, the maximum erosion depth of the corrosion-resistant equipment subjected to the corrosion-resistant treatment according to this example was 20 μm to 30 μm. As described above, according to the corrosion-resistant treatment method of the present embodiment, tunnel corrosion of the forged material and the rolled material can be effectively prevented, and the durability life of the corrosion-resistant equipment can be significantly extended.

【0028】上記レーザビームの照射方法は種々考えら
れる。図4と図5にレーザビームの照射方法の例を示し
ている。
Various laser beam irradiation methods can be considered. 4 and 5 show an example of a laser beam irradiation method.

【0029】図4のレーザビーム照射方法では、レーザ
ビームの発振器10から発射されたレーザビーム11
は、セグメントミラー12の凸面境13と凹面境14で
反射され、集束しながら伝送ミラー15で伝送されて、
集束しながら基材16上に照射される。
In the laser beam irradiation method shown in FIG. 4, the laser beam 11 emitted from the laser beam oscillator 10 is used.
Is reflected by the convex surface boundary 13 and the concave surface boundary 14 of the segment mirror 12 and transmitted by the transmission mirror 15 while being focused,
It is irradiated onto the base material 16 while being focused.

【0030】また、図5のレーザビーム照射方法では、
凹面境からなるセグメントミラー17が伝送ミラーを兼
ね、このセグメントミラー17が入射されたレーザビー
ム18を反射し、集束させながら基材19上に照射す
る。
Further, in the laser beam irradiation method of FIG.
The segment mirror 17 formed of a concave boundary also serves as a transmission mirror, and the segment mirror 17 reflects the incident laser beam 18 and irradiates it on the substrate 19 while converging it.

【0031】上記図4および図5に示したレーザビーム
の照射方法によれば、セグメントミラー12およびセグ
メントミラー17を調整することにより、加工の目的に
応じてレーザビームの形や径を得ることができ、耐食性
に優れた耐食機器を製造することができる。
According to the laser beam irradiation method shown in FIGS. 4 and 5, by adjusting the segment mirror 12 and the segment mirror 17, the shape and diameter of the laser beam can be obtained according to the purpose of processing. Therefore, it is possible to manufacture a corrosion resistant device having excellent corrosion resistance.

【0032】図6は、YAGレーザを使用したレーザビ
ームの照射例を示している。図6において、レーザ光は
細長い形状の加工ヘッド20に内蔵されたファイバー2
1によって伝送され、第一集光レンズ22と第二集光レ
ンズ23によって集光された後に、反射ミラー24によ
って反射されて、加工ヘッド20の周壁に設けられた出
射窓25から外側に出射される。この加工ヘッド20を
耐食機器の部品26の開口部からその内側に挿入され、
方向A−A’に移動しながら方向Bに回転する。上記動
作とともに出射窓25からレーザビームを照射すること
により、耐食機器の部品26の内周面に耐食処理を施す
ことができる。
FIG. 6 shows an example of laser beam irradiation using a YAG laser. In FIG. 6, the laser beam is the fiber 2 contained in the elongated processing head 20.
1, is condensed by the first condensing lens 22 and the second condensing lens 23, is reflected by the reflection mirror 24, and is emitted to the outside from the emission window 25 provided on the peripheral wall of the processing head 20. It The processing head 20 is inserted from the opening of the component 26 of the corrosion-resistant device into the inside thereof,
Rotate in direction B while moving in direction A-A '. By irradiating the laser beam from the emission window 25 along with the above operation, the inner peripheral surface of the component 26 of the corrosion resistant device can be subjected to the corrosion resistant treatment.

【0033】上記実施例の耐食処理方法では、耐食機器
の表面層をレーザビームによって溶融させ、一旦結晶し
た後にレーザビームを再照射し、溶体化処理を行うもの
であるが、上記溶体化処理のみを加熱炉によって行うこ
とができる。
In the anticorrosion treatment method of the above-mentioned embodiment, the surface layer of the anticorrosion equipment is melted by the laser beam, once crystallized and then re-irradiated with the laser beam, the solution treatment is carried out, but only the solution treatment is carried out. Can be performed by a heating furnace.

【0034】図7は、加熱炉によって溶体化処理を行っ
ているところを示している。図7において、符号27は
レーザビームによって溶融化処理を行った耐食機器を示
しており、この耐食機器27は、加熱炉28の内部に収
容され、ヒータ29によって溶体化処理の温度に加熱さ
れ、続いて加熱炉28の冷却材注入口30から注入され
る水、油等の冷却材31によって急冷される。冷却材3
1は、エアあるいは不活性ガス等の動作ガスでもよい。
この溶体化処理方法によれば、大きな面積を有する溶融
化層を同時に溶体化でき、効率的に耐食処理を行うこと
ができる。
FIG. 7 shows that the solution treatment is being carried out in a heating furnace. In FIG. 7, reference numeral 27 indicates a corrosion-resistant device that has been subjected to a melting treatment by a laser beam. The corrosion-resistant device 27 is housed inside a heating furnace 28 and heated to a solution treatment temperature by a heater 29. Then, it is rapidly cooled by a coolant 31 such as water or oil injected from a coolant inlet 30 of the heating furnace 28. Coolant 3
1 may be an operating gas such as air or an inert gas.
According to this solution heat treatment method, the melted layer having a large area can be solution-treated at the same time, and the corrosion resistance treatment can be efficiently performed.

【0035】次に、本願第二の核燃料再処理プラント用
耐食機器の耐食処理方法について説明する。
Next, the corrosion resistant treatment method for the corrosion resistant equipment for a nuclear fuel reprocessing plant according to the second aspect of the present invention will be explained.

【0036】本願第二の核燃料再処理プラント用耐食機
器の耐食処理方法は、耐食機器の偏析金属層露出部の表
面に耐食性に優れた肉盛層を形成するものであり、図8
はその肉盛工程の一例を示している。
The second method of anticorrosion treatment of anticorrosion equipment for nuclear fuel reprocessing plant of the present application is to form a built-up layer having excellent anticorrosion property on the surface of the segregated metal layer exposed portion of anticorrosion equipment.
Shows an example of the build-up process.

【0037】図8の実施例において、肉盛りをする耐食
機器部品の基材40は、マルテンサイト系ステンレスS
US431からなり、その組成を以下に示す。
In the embodiment shown in FIG. 8, the base material 40 of the corrosion-resistant equipment component for padding is martensitic stainless steel S.
It consists of US 431 and its composition is shown below.

【0038】 成分名 Cr Ni その他 SUS431 0.2(wt%) 16(wt%) 2(wt%) 上記基材40は、その一端が回転可能な加工テーブル4
1に保持されている。この基材40の上方には、レーザ
装置42と肉盛材料供給装置43が配置されている。
Component name C Cr Ni Others SUS431 0.2 (wt%) 16 (wt%) 2 (wt%) The above base material 40 has a processing table 4 whose one end is rotatable.
It is held at 1. A laser device 42 and a build-up material supply device 43 are arranged above the base material 40.

【0039】レーザ装置42においては、レーザビーム
44は発振器45から発射され、伝送ミラー46を経
て、さらに集光レンズ47によって集光され、一旦集束
したのちに基材40の表面に照射される。一方、肉盛材
料供給装置43は、粉末状の肉盛材料48を収容した容
器49を有し、肉盛材料48は容器49の底部に接続さ
れた管50を通って、レーザビーム44による高温部に
供給される。この肉盛材料48は、ステンレスSUS3
04Lからなり、その組成を以下に示す。
In the laser device 42, a laser beam 44 is emitted from an oscillator 45, passes through a transmission mirror 46, is further focused by a condenser lens 47, is once focused, and then is irradiated on the surface of the substrate 40. On the other hand, the build-up material supply device 43 has a container 49 accommodating a powdery build-up material 48, and the build-up material 48 passes through a tube 50 connected to the bottom of the container 49 and is heated by the laser beam 44 to a high temperature. Supplied to the department. This overlay material 48 is made of stainless SUS3.
It is composed of 04L and its composition is shown below.

【0040】 成分名 Cr Ni その他 SUS304L 0.05(wt%) 以下 9.0-11.0(wt%) 17.0-22.0(wt%) また、この時の肉盛り用の加工条件は、以下の通りであ
る。
Component name C Cr Ni Others SUS304L 0.05 (wt%) or less 9.0-11.0 (wt%) 17.0-22.0 (wt%) The processing conditions for the padding at this time are as follows.

【0041】 レーザ出力 : 6〜10 (kW) 集光レンズ焦点距離 : 254,381,508(mm) 被加工物上のビーム径: φ5〜φ30 (mm) 加工速度 : 100〜5000 (m/min) 肉盛材料供給速度 : 10〜100 (g/min) 上記条件のレーザビーム44を基材40の表面に照射す
ることにより、基材40の表面層が溶融し、供給された
肉盛材料48とともに肉盛層51を形成する。この方法
によれば、レーザビーム44のエネルギ密度が高いこと
により、基材40の表面層のごく限られた部分のみが瞬
間的に溶融するので、基材40への入熱が少なく、焼入
れ硬化能が高い母材に対しても、割れを生じることなく
肉盛り加工をすることができる。
Laser output: 6 to 10 (kW) Condenser lens focal length: 254, 381, 508 (mm) Beam diameter on work piece: φ5 to φ30 (mm) Processing speed: 100 to 5000 (m / min) ) Build-up material supply rate: 10 to 100 (g / min) The surface layer of the base material 40 is melted by irradiating the surface of the base material 40 with the laser beam 44 under the above conditions, and the supplied build-up material 48. Together with this, the overlay layer 51 is formed. According to this method, since the energy density of the laser beam 44 is high, only a very limited portion of the surface layer of the base material 40 is instantaneously melted, so that heat input to the base material 40 is small and quench hardening is performed. It is possible to perform overlay processing on a base material having high performance without causing cracks.

【0042】また、この肉盛層を形成する耐食処理方法
によれば、肉盛層は1層あたり1mmないし3mmの厚
さを有し、これを多層盛りすれば、さらに優れた耐食性
を得ることができる。
Further, according to the anticorrosion treatment method for forming the overlay layer, the overlay layer has a thickness of 1 mm to 3 mm per layer, and by stacking multiple layers, more excellent corrosion resistance can be obtained. You can

【0043】無論、上記肉盛り加工において、基材40
の硬化を低減するために、基材40に適度の予熱(10
0°Cないし200°C)を行うことも可能である。ま
た、レーザ出力を10kWにすれば、さらに速い加工を
実現することができる。
Of course, in the above-mentioned build-up processing, the base material 40
In order to reduce the curing of the base material, the substrate 40 is appropriately preheated (10
It is also possible to carry out 0 ° C to 200 ° C). Further, if the laser output is set to 10 kW, even faster processing can be realized.

【0044】図9は、肉盛材料をレーザビームの照射部
の移動方向前方に供給する他の肉盛工程の一例を示して
いる。図9において、図8と同一の部分には同一の符号
を付し、説明を省略する。この場合、肉盛材料48は、
肉盛材料供給装置43によってレーザビーム44の照射
部の移動方向前方の基材40上に載置され、移動してき
たレーザビーム44によって基材40の表面層とともに
溶融し、肉盛層51を形成する。この加工例による作用
は図8の場合と全く同一である。
FIG. 9 shows an example of another build-up process of supplying the build-up material to the front side in the moving direction of the irradiation portion of the laser beam. 9, the same parts as those in FIG. 8 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In this case, the overlay material 48 is
It is placed on the base material 40 in front of the moving direction of the irradiation portion of the laser beam 44 by the build-up material supply device 43 and melted together with the surface layer of the base material 40 by the moving laser beam 44 to form the build-up layer 51. To do. The operation of this processing example is exactly the same as in the case of FIG.

【0045】図10ないし図12にレーザビームの照射
径や形状を調整可能な肉盛加工の例を示す。
10 to 12 show an example of the overlay processing in which the irradiation diameter and shape of the laser beam can be adjusted.

【0046】図10において、レーザビーム44は、凸
面境52と凹面境53からなるセグメントミラー54の
作用によって集束する光束となって、伝送ミラー55で
伝送された後に基材40上に照射される。この場合、肉
盛材料は、図8と図9で説明した方法でレーザビームの
照射部に供給される。図11では、レーザビーム44
が、凹面境からなるセグメントミラー56によって反射
され、集束しながら基材40上に照射される。肉盛材料
の供給装置は図示を省略している。図12では、伝送ミ
ラー57とセグメントミラー58とを組み合わせ、レー
ザビーム44を集束させながら基材40上に照射してい
る。
In FIG. 10, the laser beam 44 becomes a light beam which is converged by the action of the segment mirror 54 composed of the convex boundary 52 and the concave boundary 53, is transmitted by the transmission mirror 55, and then is irradiated onto the substrate 40. . In this case, the overlay material is supplied to the laser beam irradiation section by the method described with reference to FIGS. 8 and 9. In FIG. 11, the laser beam 44
Is reflected by the segment mirror 56 having a concave boundary and is irradiated onto the base material 40 while being focused. The supply device for the overlay material is not shown. In FIG. 12, the transmission mirror 57 and the segment mirror 58 are combined to irradiate the laser beam 44 on the substrate 40 while converging it.

【0047】上記いずれのレーザビームの照射方法で
も、セグメントミラー54,56,58を調整すること
により、レーザビームの照射部の径や形状を調整するこ
とが可能であり、目的に応じた加工を行うことができ
る。
In any of the above laser beam irradiation methods, the diameter and shape of the laser beam irradiation portion can be adjusted by adjusting the segment mirrors 54, 56, 58, and processing can be performed according to the purpose. It can be carried out.

【0048】次に上記肉盛加工を基材の熱処理工程の一
部で行う実施例について説明する。この実施例では、耐
食機器の基材について焼なましを行った後に肉盛りし、
その肉盛層形成後に基材に対して焼入れと焼もどしの処
理を施す。ここで、焼なましは、基材を730°Cない
し750°Cに加熱した後に、100°C以下まで急冷
し、さらに630°Cないし670°Cに加熱し再び急
冷する。また、焼入れは、肉盛り後に1000°Cない
し1050°Cに加熱し、油槽に浸漬して急冷する。焼
もどしは、焼入れ後に630°Cないし700°Cの温
度に加熱し、強制空冷によって冷却する。
Next, a description will be given of an example in which the above-mentioned overlay processing is carried out as a part of the heat treatment step of the base material. In this example, after the annealing of the base material of the corrosion-resistant equipment, it is padded,
After the build-up layer is formed, the substrate is subjected to quenching and tempering. Here, in the annealing, the substrate is heated to 730 ° C. to 750 ° C., then rapidly cooled to 100 ° C. or lower, further heated to 630 ° C. to 670 ° C., and again rapidly cooled. Further, the quenching is performed by heating to 1000 ° C. to 1050 ° C. after overlaying, immersing in an oil tank and quenching. The tempering is performed by heating to a temperature of 630 ° C to 700 ° C after quenching and cooling by forced air cooling.

【0049】この実施例によれば、基材の強度を回復さ
せ、肉盛層の耐食性を維持することができる。
According to this embodiment, the strength of the base material can be restored and the corrosion resistance of the overlay layer can be maintained.

【0050】このほかに、基材について焼なましと焼入
れと焼もどしを行ったのちに、肉盛加工を行う方法が考
えられる、この場合も、基材の強度を回復させ、肉盛層
の耐食性を維持することができる。
In addition to this, it is conceivable that the substrate is annealed, quenched and tempered, and then subjected to overlay processing. In this case as well, the strength of the substrate is restored and the overlay of the overlay layer is formed. Corrosion resistance can be maintained.

【0051】上記耐食機器の偏析金属層露出部上に肉盛
層を形成する耐食処理方法によれば、金属面に垂直に析
出した偏析金属層の表面が耐食性に優れた肉盛層によっ
て覆われ、トンネル腐食を防止でき、耐食機器の耐久年
数を大幅に延ばすことができる。従来の耐食処理を施し
た耐食機器と本実施例によって処理した耐食機器を6N
の沸騰硝酸溶液中に1000時間浸漬し、腐食試験を実
施したところ、従来の耐食処理による耐食機器は、表面
層の最大侵食深さが150μmないし200μmであっ
たのに対し、本実施例による耐食機器の表面層の最大侵
食深さは20μmないし30μmであった。
According to the anticorrosion treatment method of forming the overlay layer on the exposed portion of the segregation metal layer of the above corrosion resistant equipment, the surface of the segregation metal layer deposited perpendicularly to the metal surface is covered with the overlay layer having excellent corrosion resistance. The tunnel corrosion can be prevented and the durability of the corrosion resistant equipment can be greatly extended. The conventional corrosion-resistant equipment and the corrosion-resistant equipment treated according to this embodiment are 6N.
When it was immersed in the boiling nitric acid solution for 1000 hours and a corrosion test was carried out, the maximum corrosion depth of the surface layer of the conventional corrosion-resistant equipment was 150 μm to 200 μm, whereas the corrosion resistance of this embodiment was The maximum erosion depth of the surface layer of the device was 20 μm to 30 μm.

【0052】なお、上記実施例では、肉盛材料としてス
テンレスSUS304Lを使用しているが、肉盛材料は
耐食性に優れた肉盛層を形成できれば、任意の材料、た
とえばインコネル(Ni−Cr−Fe合金)を使用する
ことができる。肉盛材料として使用可能なインコネル
(Ni−Cr−Fe合金)の組成を以下に示す。
In the above embodiment, stainless steel SUS304L is used as the overlay material. However, the overlay material may be any material such as Inconel (Ni-Cr-Fe) as long as the overlay layer having excellent corrosion resistance can be formed. Alloys) can be used. The composition of Inconel (Ni-Cr-Fe alloy) that can be used as the overlay material is shown below.

【0053】 成分名 Ni Cr Fe その他 インコネル 70(wt%) 以上 14-23(wt%) 残部 0.1(wt%)以下 Component name Ni Cr Fe C Other Inconel 70 (wt%) or more 14-23 (wt%) Remainder 0.1 (wt%) or less

【0054】[0054]

【発明の効果】上記説明から明らかなように、本願の第
一の核燃料再処理プラント用耐食機器の耐食処理方法
は、レーザビームによって耐食機器の偏析金属層露出部
の表面部分を溶融化させて急速に再結晶させ、さらに溶
融化した表面層とその近傍の熱影響部を固溶限以上であ
って融点以下の温度に加熱して急冷するので、熱影響部
に生成した炭化物が固溶化し、比較的炭素含有量が多い
ステンレス鋼からなる基材に対しても、レーザビームに
よって耐食処理を行うことができる。
As is apparent from the above description, the first anticorrosion treatment method for the corrosion resistant equipment for a nuclear fuel reprocessing plant of the present application is to melt the surface portion of the segregated metal layer exposed portion of the corrosion resistant equipment with a laser beam. It rapidly recrystallizes, and further heats the melted surface layer and the heat-affected zone in the vicinity to a temperature above the solid solution limit but below the melting point and then rapidly cooled, so that the carbide formed in the heat-affected zone becomes a solid solution. Even a base material made of stainless steel having a relatively high carbon content can be subjected to the anticorrosion treatment by the laser beam.

【0055】また、本願の第二の核燃料再処理プラント
用耐食機器の耐食処理方法は、耐食機器の偏析金属層露
出部にレーザビームを照射し、高温部分に耐食性の肉盛
材料の粉末を供給するので、耐食機器の表面層が肉盛材
料とともに溶融し、耐食性に優れた肉盛層を形成する。
また、この耐食処理方法は、エネルギ密度が高いレーザ
ビームを使用するので、基材への入熱が少なく、これに
より、焼入れ硬化能が高い基材に対しても、割れの発生
を生じることなく肉盛層を形成することができる。
Further, in the second method of anticorrosion treatment of the anticorrosion equipment for nuclear fuel reprocessing plant of the present application, the exposed portion of the segregated metal layer of the anticorrosion equipment is irradiated with a laser beam and the powder of the corrosion-resistant overlay material is supplied to the high temperature portion. Therefore, the surface layer of the corrosion resistant device is melted together with the cladding material to form a cladding layer having excellent corrosion resistance.
In addition, this corrosion-resistant treatment method uses a laser beam having a high energy density, so that the heat input to the base material is small, and therefore, even if the base material has a high quench hardening ability, cracking does not occur. A hardfacing layer can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本願の第一の核燃料再処理プラント用耐食機器
の耐食処理方法の溶融化の工程を示した図。
FIG. 1 is a diagram showing a melting step of a corrosion resistant treatment method for a corrosion resistant equipment for a first nuclear fuel reprocessing plant of the present application.

【図2】溶融化工程の熱サイクルを示したグラフ。FIG. 2 is a graph showing a thermal cycle of a melting process.

【図3】本願の第一の核燃料再処理プラント用耐食機器
の耐食処理方法の溶体化の工程を示した図。
FIG. 3 is a diagram showing a solution heat treatment step of the corrosion-resistant treatment method for the corrosion-resistant equipment for the first nuclear fuel reprocessing plant of the present application.

【図4】本願の第一の核燃料再処理プラント用耐食機器
の耐食処理方法のレーザビーム照射方法の一例を示した
図。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a laser beam irradiation method of a corrosion resistant treatment method for a corrosion resistant equipment for a first nuclear fuel reprocessing plant of the present application.

【図5】本願の第一の核燃料再処理プラント用耐食機器
の耐食処理方法のレーザビーム照射方法の他の一例を示
した図。
FIG. 5 is a diagram showing another example of the laser beam irradiation method of the corrosion-resistant treatment method for the corrosion-resistant equipment for the first nuclear fuel reprocessing plant of the present application.

【図6】本願の第一の核燃料再処理プラント用耐食機器
の耐食処理方法のレーザビーム照射方法のさらに他の一
例を示した図。
FIG. 6 is a view showing still another example of the laser beam irradiation method of the corrosion-resistant treatment method for the corrosion-resistant equipment for the first nuclear fuel reprocessing plant of the present application.

【図7】本願の第一の核燃料再処理プラント用耐食機器
の耐食処理方法において加熱炉を用いた溶体化工程を示
した図。
FIG. 7 is a diagram showing a solution treatment step using a heating furnace in the corrosion-resistant treatment method for the corrosion-resistant equipment for a nuclear fuel reprocessing plant according to the first aspect of the present application.

【図8】本願の第二の核燃料再処理プラント用耐食機器
の耐食処理方法による肉盛加工工程を示した図。
FIG. 8 is a diagram showing a build-up processing step by the corrosion-resistant treatment method of the corrosion-resistant equipment for the second nuclear fuel reprocessing plant of the present application.

【図9】本願の第二の核燃料再処理プラント用耐食機器
の耐食処理方法による他の肉盛加工工程を示した図。
FIG. 9 is a view showing another build-up processing step by the corrosion-resistant treatment method of the corrosion-resistant equipment for the second nuclear fuel reprocessing plant of the present application.

【図10】本願の第二の核燃料再処理プラント用耐食機
器の耐食処理方法のレーザビーム照射方法の一例を示し
た図。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a laser beam irradiation method of a corrosion resistant treatment method for a corrosion resistant equipment for a second nuclear fuel reprocessing plant of the present application.

【図11】本願の第二の核燃料再処理プラント用耐食機
器の耐食処理方法のレーザビーム照射方法の他の一例を
示した図。
FIG. 11 is a view showing another example of the laser beam irradiation method of the corrosion-resistant treatment method for the corrosion-resistant equipment for the second nuclear fuel reprocessing plant of the present application.

【図12】本願の第二の核燃料再処理プラント用耐食機
器の耐食処理方法のレーザビーム照射方法のさらに他の
一例を示した図。
FIG. 12 is a view showing still another example of the laser beam irradiation method of the corrosion-resistant treatment method for the corrosion-resistant equipment for the second nuclear fuel reprocessing plant of the present application.

【図13】核燃料再処理プラント用耐食機器の鍛造方向
と偏析金属層露出部の関係の一例を示した図。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a relationship between a forging direction of a corrosion resistant device for a nuclear fuel reprocessing plant and an exposed portion of a segregated metal layer.

【図14】レーザビームによって耐食機器の表面層を溶
融化させる従来の耐食処理方法の一工程を示した図。
FIG. 14 is a diagram showing one step of a conventional anticorrosion treatment method of melting a surface layer of an anticorrosion device with a laser beam.

【図15】TIG溶接の方法によって耐食機器の表面に
肉盛層を形成する従来の耐食処理方法の一工程を示した
図。
FIG. 15 is a diagram showing one step of a conventional corrosion-resistant treatment method for forming a built-up layer on the surface of a corrosion-resistant device by a TIG welding method.

【図16】プラズマによって耐食機器の表面に肉盛層を
形成する従来の耐食処理方法の一工程を示した図。
FIG. 16 is a diagram showing one step of a conventional anticorrosion treatment method of forming a built-up layer on the surface of an anticorrosion device by plasma.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発振器 2 レーザビーム 3 伝送用ミラー 4 集光レンズ 5 基材 6 偏析金属層 8 表面溶融層 9 溶体化層 29 ヒータ 40 基材 42 レーザ装置 43 肉盛材料供給装置 48 肉盛材料 51 肉盛層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 oscillator 2 laser beam 3 transmission mirror 4 condensing lens 5 base material 6 segregation metal layer 8 surface molten layer 9 solution layer 29 heater 40 base material 42 laser device 43 build-up material supply device 48 build-up material 51 build-up layer

フロントページの続き (72)発明者 吉 村 一 郎 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内Front page continuation (72) Inventor Ichiro Yoshimura 2-4 Suehirocho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Toshiba Keihin Office

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ステンレス鋼材からなる核燃料再処理プラ
ント用耐食機器の偏析金属層露出部にレーザビームを照
射し、その表面層を溶融化させて再結晶させ、 次に前記偏析金属層露出部にレーザビームを再照射し
て、溶融化した表面層とその近傍の熱影響部に固溶限以
上であって融点以下の温度に加熱して急冷する溶体化処
理を施すことを特徴とする核燃料再処理プラント用耐食
機器の耐食処理方法。
1. A laser beam is applied to the exposed portion of the segregated metal layer of a corrosion-resistant equipment for a nuclear fuel reprocessing plant made of stainless steel, the surface layer is melted and recrystallized, and then the exposed portion of the segregated metal layer is exposed. Re-irradiating with a laser beam, the melted surface layer and the heat-affected zone in the vicinity are subjected to solution treatment by heating to a temperature above the solid solution limit but below the melting point and quenching. Corrosion resistant treatment method for corrosion resistant equipment for processing plants.
【請求項2】ステンレス鋼材からなる核燃料再処理プラ
ント用耐食機器の偏析金属層露出部にレーザビームを照
射し、その表面層を溶融化させて再結晶させ、次に前記
耐食機器をヒータによって加熱し、溶融化した表面層と
その近傍の熱影響部に固溶限以上であって融点以下の温
度に加熱して急冷する溶体化処理を施すことを特徴とす
る核燃料再処理プラント用耐食機器の耐食処理方法。
2. A laser beam is applied to the exposed portion of the segregated metal layer of a corrosion-resistant equipment for a nuclear fuel reprocessing plant made of stainless steel, the surface layer is melted and recrystallized, and then the corrosion-resistant equipment is heated by a heater. The corrosion-resistant equipment for a nuclear fuel reprocessing plant, which is characterized by subjecting the melted surface layer and the heat-affected zone in the vicinity thereof to a solution treatment of heating to a temperature not lower than the solid solution limit and not higher than the melting point and quenching. Corrosion resistant treatment method.
【請求項3】ステンレス鋼材からなる核燃料再処理プラ
ント用耐食機器の偏析金属層露出部にレーザビームを照
射し、前記レーザビームによる高温部に耐食性の肉盛材
料の粉末を供給して前記偏析金属層露出部の表面に肉盛
層を形成することを特徴とする核燃料再処理プラント用
耐食機器の耐食処理方法。
3. A segregated metal layer of a corrosion-resistant equipment for a nuclear fuel reprocessing plant made of a stainless steel material is irradiated with a laser beam, and powder of a corrosion-resistant build-up material is supplied to a high temperature portion by the laser beam to produce the segregated metal. A corrosion-resistant treatment method for a corrosion-resistant equipment for a nuclear fuel reprocessing plant, characterized in that a build-up layer is formed on the surface of the exposed layer portion.
【請求項4】前記肉盛材料はオーステナイト系ステンレ
ス鋼またはインコネル(Ni−Cr−Fe合金)のいず
れかからなることを特徴とする請求項2に記載の核燃料
再処理プラント用耐食機器の耐食処理方法。
4. The corrosion resistant treatment for a corrosion resistant equipment for a nuclear fuel reprocessing plant according to claim 2, wherein the overlay material is made of either austenitic stainless steel or Inconel (Ni—Cr—Fe alloy). Method.
【請求項5】前記肉盛層の形成は前記耐食機器について
焼なましを行った後に行われ、その肉盛層形成後に前記
耐食機器に焼入れと焼もどし処理を施すことを特徴とす
る請求項2または請求項3に記載の核燃料再処理プラン
ト用耐食機器の耐食処理方法。
5. The build-up layer is formed after annealing the corrosion-resistant equipment, and the corrosion-resistant equipment is subjected to quenching and tempering treatment after the build-up layer is formed. The corrosion resistant treatment method for a corrosion resistant device for a nuclear fuel reprocessing plant according to claim 2 or claim 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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