異材溶接継手の高温下中性子残留応力測定

Residual stress measurement of dissimilar metal welded joint in high temperature by neutron diffraction

秋田 貢一; 西川 聡*; 鈴木 裕士  ; 盛合 敦; Harjo, S.   

Akita, Koichi; Nishikawa, Satoru*; Suzuki, Hiroshi; Moriai, Atsushi; Harjo, S.

異材溶接継手の熱サイクル中の内部残留応力を、J-PARCの工学中性子回折装置TAKUMIを用いて測定した。異材溶接継手の素材はSUS316LおよびNCF600であり、また、溶接金属はAlloy82である。熱サイクル負荷前の室温においては、継手内部に引張残留応力が認められた。引張残留応力は、昇温にしたがって、NCF600とAlloy82では上昇し、一方、SUS316Lでは低下することを実験的に示した。この残留応力挙動は、各材料の線膨張係数によって説明できることを示した。

Residual stress measurements inside a dissimilar metal welded joint were performed during thermal cycles using an engineering neutron diffractometer, TAKUMI in J-PARC/MLF. The materials used for the welded joint were SUS316L and NCF600 for base plates, and Alloy82 for the weld metal. Tensile residual stresses were observed at the depth of 4.2 mm of the welded joint at the room temperature. As the temperature increased, the tensile residual stresses in NCF600 and Alloy82 increased, whereas the tensile residual stress in SUS316L decreased. These phenomena in the temperature increasing process can be explained by the thermal expansion coefficient of each material.