Fracture toughness distribution of a thick plate of A533B with welding

溶接熱影響部を含むA533B厚板の破壊靭性分布

河 侑成  ; 下平 昌樹 ; 勝山 仁哉  

Ha, Yoosung; Shimodaira, Masaki; Katsuyama, Jinya

原子炉圧力容器(RPV)の健全性評価に関する国内の民間規格では、溶接熱影響部(HAZ)が一般的に母材と同等以上の破壊靭性を有することを理由に、脆化予測法に用いる対象部位として母材で代表できるとしている。本研究では、その妥当性確認に資するため、HAZの非均質な微細組織に着目し、圧延加工で製作されたRPV鋼を用い、溶接金属と母材の境界からの距離に応じて採取したHAZにおけるシャルピー衝撃特性及び破壊靭性の違いを調べた。その結果、いずれのHAZにおいても母材よりシャルピー吸収エネルギーから求めた延性脆性遷移温度が低く、破壊靭性が優れているものの、HAZのシャルピー吸収エネルギー及び破壊靭性値のばらつきが比較的大きい傾向を示すことが分かった。

In Japanese surveillance program for RPV, the specimens are taken from base metal of a quarter thickness in a plate, weld metal and heat affected zone (HAZ) as representative materials. JEAC4201 specifies Embrittlement Trend Curve (ETC) for base metal but not for HAZ, because the fracture toughness of HAZ is considered to be generally better than that of base metal. However, since the microstructures in HAZ are inhomogeneous due to multi-pass welding, it is necessary to investigate the fracture toughness of HAZ with more specific basis. The Charpy impact properties and fracture toughness (T and T) derived from three representative positions in HAZ were compared with those of base metal. T and T of HAZ were lower than those of base metal, meanwhile the results of Charpy impact test and fracture toughness test for HAZ indicated a relatively large scatter.