Anneal effect of internal strain in dissimilar materials by laser welding

レーザ溶接した異種材料内部ひずみ分布の熱処理効果

菖蒲 敬久  ; Zhang, S.; 城 鮎美; 村松 壽晴; 山田 知典; 河野 史明; 小澤 隆之   

Shobu, Takahisa; Zhang, S.; Shiro, Ayumi; Muramatsu, Toshiharu; Yamada, Tomonori; Kono, Fumiaki; Ozawa, Takayuki

溶接は構造物を接合する技術としてさまざまな箇所で用いられている手法である。その中でレーザ溶接は母材を直接溶かして接合できること、溶接範囲を小さくすることができることなどから、重ね合わせ溶接や薄板の溶接などに用いられている。本研究では、構造,機械的性質の異なるフェライト材とオーステナイト材をレーザ溶接により接合した溶接材に対して、高エネルギー放射光白色X線を照射し、内部ひずみや弾塑性変形領域を明らかにするとともに、その後熱処理によりどこまでそれらが改善できるかを調べた。その結果、レーザ溶接直後では相側に急激な引張ひずみ勾配が発生し、溶接内部は大きく塑性変形しているが、熱処理を行うことで前述したひずみ勾配は大きく減少することを明らかにした。

In order to clarify an anneal effect of internal strain in dissimilar materials by laser welding, internal strain measurements using high energy synchrotron white X-rays were carried out at BL14B1 in SPring-8. The specimens were dissimilar materials made by laser welding between ferritic/martensitic steel (PNC-FMS) and SUS316 austenitic stainless steel. In this study, we measured the internal strain distribution of three kinds of specimens which changed a laser irradiation condition and it was found that the tensile strain in ferritic/martensitic steel occurred in all specimens before annealing but the residual strain in austenitic stainless steel was not so remarkable. It is thought that these reasons are related to the mechanical characteristic of both the materials. On the other hand, in all specimens after annealing, it was found that the residual strain in both the materials did not almost exist.