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山田 知典; 米本 幸弘; 山下 晋; 村松 壽晴; 小溝 裕一*
溶接学会論文集(インターネット), 29(3), p.86s - 89s, 2011/08
構造物の保守・保全には残留応力が重要であることが知られている。この残留応力の低減には、入熱量が小さく、熱影響範囲が狭いレーザー溶接が効果的である。そのため、レーザー溶接補修技術は高速増殖炉の長寿命化において注目されている。このレーザー溶接補修技術を確立するためには、組織形成挙動を把握する必要がある。本研究では、高温レーザー顕微鏡を使用することで、レーザー溶接を模擬した冷却過程での組織形成挙動のその場観察を行った。
柳田 謙一; 吉川 博; 水野 明彦; 鈴木 伸介; 掘 利彦*; 伊藤 雄一*; 横溝 英明
Japanese Journal of Applied Physics, 35(10), p.5530 - 5538, 1996/10
被引用回数：3 パーセンタイル：20.97(Physics, Applied)電流トランスは加速器のビーム電流モニタとして、しばしば使用される。電流トランスの出力解析は、通常、インダクタンスを実定数として扱われていた。本論文では複素数の周波数によって変化する関数として扱い、その結果複数のドループ現象や、コアロスによる出力低下現象を説明出来た。出力の低下は、トランスの1次と2次ループの結合度が小さい為に起こる。電流トランス出力の表現は2つあり、それぞれ、周波数領域のものと、時間領域のものである。それらは互いに、フーリエ変換及び逆変換の関係にある。そこでビーム電流をステップ関数とし、電流トランス出力の時間表現を解析的に得た。これは、ステップ関数のビーム電流を測定した場合、その出力を解析することにより、浮遊容量やコアの透磁率等のパラメータが得られることを意味する。
柳田 謙一; 鈴木 伸介; 伊藤 雄一*; 吉川 博; 水野 明彦; 堀 利彦*; 横溝 英明
AECL-10728 (Vol. 2), p.665 - 667, 1992/00
ビーム電流、エミッタンスもしくはビームエネルギー等の基本的なビーム性能は、主に電子銃付近の低エネルギーの部分で決定される。そこでSPring-8リニアックの一部として入射部を早期に建設し、マシンスタディ等を行なっている。本会議では入射部のモニタについて、求められる性能、基本的な設計及び試験結果等について述べる。
Zhang, S.; 森戸 茂一*; 小溝 裕一*
no journal, ,
Development of lath martensite structure in low carbon high alloy steel was in-situ observed using high temperature laser scanning confocal microscopy. The crystallography of the martensite structure was analyzed using electron backscatter diffraction patterns. It was observed that martensite transformation starts from the prior austenite grain boundary. Then, transformation proceeds along the growth direction of martensite block formed initially in the prior austenite grain. Finally, transformation takes place in the neighbors of transformed martensite block.
山田 知典; 菖蒲 敬久; 矢田 浩基; 村松 壽晴; 小溝 裕一*
no journal, ,
原子力機構では、原子力施設をはじめ一般産業施設に展開可能なレーザー溶接技術開発を進めており、残留応力の精密な評価と制御法の確立に向け、溶接時の温度場の高精度評価を行うため、温度と強連結過程にある溶融池内の対流現象に着目し研究を行っている。この研究では、大型放射光施設(SPring-8)からの高輝度単色X線を利用して、ファイバーレーザー溶接中の溶融池内部を直接観察し、現象把握を行ってきた。本報では、レーザー光走査時に形成された溶融池内対流現象の過渡特性及び気泡発生挙動に関して報告する。レーザー走査中は、溶融池前方で小さな渦が、後方で大きな渦が形成していた。この観察により、実測値に基づいて対流による熱輸送の評価が可能となった。その結果、対流による熱輸送は熱伝導によるものと同等以上であることが確認できた。残留応力特性に影響を与える溶融池内の温度分布の評価には、対流による熱輸送の考慮が必要となる。また、溶融池内の気泡は、溶融池後方の固液界面より発生することから、凝固偏析が原因と考えられる。気泡の多くは発生時に固液界面にトラップされるため、溶接不良等を低減するためには、その発生自体を抑制する必要がある。
山田 知典; 菖蒲 敬久; 山下 晋; 西村 昭彦; 村松 壽晴; 小溝 裕一*
no journal, ,
構造物の長期健全性を担保するには、溶接時の残留応力が非常に重要である。この残留応力が溶接時の温度分布に依存することから、温度に影響を与える溶融池内の現象把握が必要となる。本研究では、この溶融池内現象を定量化するための可視化手法に関して報告する。溶融池内の可視化は、大型放射光施設(SPring-8)からの高輝度単色X線を利用した吸収コントラストイメージング法により行った。例えば、アルミニウム合金に33kW/cm
のパワー密度でレーザー照射を行った場合、レーザー照射時間とともに溶融池が拡大し、その内部で上昇流と下降流からなる流動場が形成した。このときの最大流速は19.5mm/sであった。この溶融池形状と流速のリアルタイム観察により、対流による熱輸送は評価を可能となり、その影響が熱伝導効果と同等以上であることが確認できた。さらに、数値シミュレーションコードによる溶融池内対流挙動の評価結果と直接比較することで、熱流動特性の定量化を可能とした。
Zhang, S.; 寺崎 秀紀*; 小溝 裕一*
no journal, ,
溶接より発生する残留応力が脆性破壊や応力腐食割れなどを促進するので、溶接継手の残留応力を低減することは重要である。この対策の一つとして、低温域でのマルテンサイト変態膨張を利用することが検討行われているが。溶接熱サイクル中溶接金属の固相変態及び応力変形挙動を理解することが本手法の確立には重要である。本コロキウムでは、大型放射光施設SPring-8の高輝度X線を利用してその場測定することにより、低温域で発生するマルテンサイト変態過程とミクロひずみとの関係を議論する。
山田 知典; 寺田 隆哉; Zhang, S.; 菖蒲 敬久; 西村 昭彦; 村松 壽晴; 小溝 裕一*
no journal, ,
原子力施設をはじめ一般産業施設に展開可能なレーザー溶接技術の開発を進めている。この中では、残留応力の精密な評価と制御法の確立に向け、温度分布と強連結過程にある溶融池内の対流現象に着目し研究を行っている。本研究では、大型放射光施設(SPring-8)からの高輝度単色X線を利用して、試験片に対し上面及び側面からファイバーレーザーを照射し、形成した溶融池内部対流挙動の直接観察により過渡特性を評価した。さらに、ひずみ分布測定により、照射方向による温度場への影響とひずみ分布への影響を評価した。上面より照射した場合は、流動の方向が時々刻々と変化する様子が観察された。一方、側面より照射した場合は、時計回りの流れが観察され、両者で流動の方向が異なった。ひずみ分布を測定すると、上面より照射した場合は、照射部を中心として左右対称となったが、側面より照射した場合は、表面近傍に強い引張ひずみが形成する領域が存在するとともに、そのひずみ分布は照射部を中心として左右非対称となることが確認された。以上より、溶接部近傍の温度場に影響を与える要因(流動場など)を通じて、残留ひずみ分布を制御できる可能性が示唆された。
