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村松 壽晴; 佐藤 雄二; 亀井 直光; 青柳 裕治*; 菖蒲 敬久
日本機械学会第13回生産加工・工作機械部門講演会講演論文集(No.19-307) (インターネット), p.157 - 160, 2019/10
本研究は、レーザーによる異種材料溶接を対象とし、溶接時の温度管理等を適切に行うことにより、発生する残留応力を低減させることを目的とする。報告では、残留応力発生に大きな影響を持つ溶融池・凝固過程での過渡温度挙動を、計算科学シミュレーションコードSPLICEにより評価し、溶接加工時の伝熱流動特性に基づき、溶接施工時に溶融池領域の表面温度分布をサーモグラフィーなどにより把握することにより、これを指標として冷却速度をレーザー加熱などによって制御し、温度勾配解消が期待できる溶融池内対流輸送を維持し、発生する残留応力を低減できる可能性を示した。
水谷 春樹; 猿田 晃一; 亀井 直光; 村松 壽晴
no journal, ,
レーザー・革新技術共同研究所ではレーザー溶断中に各種センサーの測定結果から溶断状態を判定し加工条件を修正し続けることで溶断状態を良好に保つレーザー溶断適応制御機能を研究開発している。現在、溶断部の表面の放射光を測定した光センサーの信号電圧と溶断状態に相関がみられ、これを用いて溶断状態を判定し加工条件にフィードバック制御を行うレーザー溶断制御方法を実験的に検討している。実験を通じ板厚が2mmから50mmまで徐々に変わるSS400試験体を用いて機能の検証試験を行い、効果を確認した。また、廃止措置での解体作業を想定してレーザー溶断時に発生するスパッタ等の溶融金属を効率的に回収する方法も合わせて検討している。これらの試験で得られた知見と今後の方針を報告する。
猿田 晃一; 亀井 直光; 佐藤 雄二; 村松 壽晴
no journal, ,
An adaptive control system for laser cutting of fuel debris and structural components is studied for the decommissioning of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. An overview of the research and development of the adaptive control system and some preliminary experimental results are presented.
佐藤 雄二; 亀井 直光; 菖蒲 敬久; 青柳 裕治*; 村松 壽晴
no journal, ,
レーザー溶接時に生じる残留応力の低減を目的に、高出力ファイバーレーザーを用いた炭素鋼同士の同種材料溶接と、炭素鋼と無酸素銅の異種材料溶接を試み、SPring-8の高輝度放射光を用いてこれらレーザー溶接サンプルの残留応力の空間分布特性を調べた。
冨永 亜希; 菖蒲 敬久; 亀井 直光; 村松 壽晴
no journal, ,
機械構造物は接合部が存在し、使用環境に合わせて使う素材も多種多様である。それらを接合する技術には信頼性が要求される。レーザー加工は材質を選ばないことから、異種材料接合技術には欠かせない溶接技術として利用されることが期待される。しかしながら、接合部近傍の異種組織並びに機械的性質、異種金属間の熱膨張係数の差による応力の影響は各々考慮する必要がある。この匠の技術の計算科学シミュレーションによる汎用化を目指すため、高出力ファイバーレーザーによる炭素鋼同士の同種材溶接材及び炭素鋼と無酸素銅の異種材料溶接材内部の残留ひずみ空間分布を測定し、加工影響に関する特性を評価した。
村松 壽晴*; 亀井 直光*; 青柳 裕治*; 北川 義大; 菖蒲 敬久; 大薗 伸司*
no journal, ,
異材レーザー溶接試験片を製作し、凝固過程における温度変化をレーザー溶融・凝固プロセス解析コードによって解析した。また、X線を利用した溶接部の鋼材成分とひずみの分布特性を明らかにした。これらの解析・分析による評価は、今後、溶接部の健全性を確保するための残留応力発生メカニズムを解明するデータとして活用することができる。