Evaluation of fatigue strength of similar and dissimilar welded joints of modified 9Cr-1Mo steel

改良9Cr-1Mo鋼の同材および異材継手の疲労強度評価

高屋 茂  

Takaya, Shigeru

本論文は、改良9Cr-1Mo鋼の同材および異材溶接継手の疲労強度評価手法に関するものである。溶接継手では、溶接部での機械特性の不連続性により不均一なひずみ分布が生じるが、疲労強度評価を行う際にはこの影響を考慮する必要がある。本論文では、「2要素(母材+溶接金属)モデル」を用いた検討を実施した。本モデルでは、まず各要素でのひずみ範囲を評価し、次にそれぞれの疲労強度を求める。最後に、いずれか短い疲労強度を継手の強度として採用する。本モデルでは、強度だけでなく母材あるいは溶接金属のいずれで破損するのかについても予測可能である。評価結果を実験結果と比較した結果、本モデルにより実験結果をよく予測できることが示された。

This paper presents an evaluation method for the fatigue strength of similar and dissimilar welded joints of modified 9Cr-1Mo steel, which is a candidate structural material for a demonstration fast breeder reactor being developed in Japan. The discontinuity of the mechanical properties across a welded joint causes a non-homogeneous strain distribution, and this effect should be considered in the evaluation of the fatigue strength of welded joints. In this study, a "2-element model", which comprises base metal and welded metal, was employed. First, the strain ranges of each element are calculated, and second, the fatigue lives of each element are evaluated. Finally, the shorter fatigue life is selected as the fatigue life of the welded joint. The failure position can be also estimated by this model. The evaluation results were compared with experimental data obtained at elevated temperature, and the results were in good agreement.