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伊原 涼平*; 橋本 匡史*; 三上 欣希*; 勝山 仁哉; 鬼沢 邦雄; 望月 正人*
日本保全学会第7回学術講演会要旨集, p.611 - 616, 2010/07
軽水型原子力発電所において、低炭素オーステナイト系ステンレス鋼(SUS316L)製の再循環系配管で応力腐食割れ(SCC)が顕在化している。SCCの発生と進展に影響を及ぼす重要な因子の1つとして、残留応力がある。配管の溶接施工プロセスにおいては、表面の機械加工と溶接が施され、これらが残留応力を発生させる原因となる。本研究では、機械加工と溶接により生じる残留応力を推定するため、機械加工時の切削工具の形状、及び切削速度等の切削条件を考慮するとともに、機械加工中に摩擦により生じる発熱を考慮した有限要素解析手法を開発した。機械加工を模擬したモデル試験体を製作し、X線回折法による残留応力測定を行うとともに、本解析手法を用いて、機械加工により生じる残留応力の評価を行った。この結果、機械加工による残留応力はごく表面付近に限定されることを明らかにした。また、機械加工と溶接による残留応力分布をもとにSCC進展解析を行い、機械加工がSCC進展に大きな影響を及ぼすことを示した。
伊原 涼平*; 勝山 仁哉; 鬼沢 邦雄; 橋本 匡史*; 三上 欣希*; 望月 正人*
溶接構造シンポジウム2009講演論文集, p.393 - 396, 2009/11
近年、SUS316L鋼製の再循環系配管等の溶接部近傍においてSCCが顕在化している。非鋭敏化材におけるSCCの発生及び進展の評価に対しては、切削加工等により生じる残留応力分布が重要な因子の1つである。本研究では、切削加工により生じる残留応力分布を、切削速度を変化させた数値解析により評価し、得られた残留応力場においてき裂進展解析を行った。その結果、き裂進展は残留応力分布に対する感受性が非常に高いことを示した。
望月 正人*; 勝山 仁哉; 伊原 涼平*; 森 裕章*; 三上 欣希*; 鬼沢 邦雄
Proceedings of 2009 ASME Pressure Vessels and Piping Division Conference (PVP 2009) (CD-ROM), 8 Pages, 2009/07
炉心シュラウド及び再循環系配管突合せ溶接部等において、溶接や加工による引張残留応力の存在する内表面で応力腐食割れ(SCC)が検出されている。SCCに影響を及ぼす残留応力と加工硬化は、溶接及び溶接施工の前後に実施する表面加工により発生することが知られている。これらの重畳効果はSCC発生を促進する可能性がある。そこで本研究では、溶接及び表層機械加工により生じる残留応力及び硬さについて、実験による評価を行った。また、解析により残留応力の発生挙動とその機構について検討を行った。その結果、表面機械加工を経て溶接を行った場合、残留応力及び硬化は溶接の影響を強く受けるものの、表面加工の影響は消失することがわかった。また、溶接後に表面機械加工を施す場合、残留応力は加工の影響を受けるが、それは表面近傍に限定されることが示された。
伊原 涼平*; 勝山 仁哉; 鬼沢 邦雄; 橋本 匡史*; 三上 欣希*; 望月 正人*
no journal, ,
近年、Type316Lステンレス鋼製の炉心シュラウドや再循環系配管の溶接部近傍において応力腐食割れが顕在化している。このような非鋭敏化材における応力腐食割れの発生及び進展の評価に対しては、溶接や機械加工により生じる残留応力分布が重要である。本研究では、溶接部において機械加工により生じる残留応力分布を、機械加工の速度を変化させた数値解析により評価した。その結果、速度の増加に伴い表面の残留応力は増加する傾向があるものの、硬化層はいずれも表面から0.2mm程度と狭いことが示された。