原子炉圧力容器の構造健全性に関する肉盛溶接部の残留応力解析

Residual stress analysis of weld overlay cladding on the structural integrity of reactor pressure vessel

宇田川 誠; 勝山 仁哉  ; 鬼沢 邦雄 

Udagawa, Makoto; Katsuyama, Jinya; Onizawa, Kunio

本研究では、原子炉圧力容器内面におけるステンレス鋼の肉盛溶接,溶接後熱処理及び実際の運転状態を対象として、肉盛溶接部に生じる残留応力の影響について解析的に検討する。このため、肉盛溶接試験体を製作して残留応力を実測するとともに、有限要素法を用いた熱伝導解析及び熱弾塑性クリープ解析を行い、残留応力を詳細に評価検討し、肉盛溶接部に生じる残留応力の要因やその影響について検討を行った。また、原子炉圧力容器に加圧熱衝撃事象が発生した場合を想定した破壊力学に基づく健全性評価に関して、肉盛溶接部の残留応力が応力拡大係数に及ぼす影響について試解析を行った。この結果、残留応力を考慮することにより、応力拡大係数は若干高めの値を示すことが示された。このほか、残留応力の簡易解析手法についても言及する。

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