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菖蒲 敬久; Zhang, S.; 城 鮎美; 村松 壽晴; 山田 知典; 河野 史明; 小澤 隆之
no journal, ,
レーザ溶接は近年最も注目されている溶接技術であるが、レーザ溶接を施した材料においては、急激な熱履歴に伴い、凝固割れやポリシティなどの内部欠陥や隣接部に残留応力が発生し、これが産業利用への課題となっている。本研究では、上述のうち、残留応力に注目し、重合せ溶接した鉄鋼材料中の内部ひずみを高エネルギー放射光により明らかにし、それが熱処理に伴いどこまで改善するかを検討した。SPring-8, BL22XUで高エネルギー放射光X線を利用したひずみスキャンニング法の測定結果から、溶接のままでは内部ひずみが複雑に存在しているが、熱処理を施すことで劇的に軽減すること、測定結果の1つである回折プロファイルの幅と材料内部の硬さに相関があり、硬さ評価がX線回折法で非破壊で実施できる可能性を見いだした。
Zhang, S.; 菖蒲 敬久; 城 鮎美; 橋本 匡史*; 辻 明宏*; 岡野 成威*; 望月 正人*
no journal, ,
構造材料の強度や安全性に非常に影響を与えることが知られている溶接残留応力を制御するためには、残留応力が形成される溶接過程における温度履歴と組織,構造、そして応力を明らかにし、それをシミュレーションと対比する等の評価が必要不可欠である。本研究は、単色放射光X線回折を利用した、溶接過程における応力,固相変態などの結晶状態をその場測定し、冶金学的に溶接金属の応力及び固相変態挙動を明確にすることを目的とする。われわれはビード溶接の二方向応力が測定できるTIG溶接システムを開発し、二次元検出器システムと組合せて、スポット溶接直後連続冷却過程、フェライト相の格子定数、及び応力の時間変化を0.1秒の高時間分解能で取得することに成功した。
鈴木 裕士; Harjo, S.; 阿部 淳*; 相澤 一也; 秋田 貢一
no journal, ,
本研究では、J-PARC/MLFに設置された工学回折装置「匠」を用いて、飛行時間中性子回折法によるひずみ測定における、表面効果や減衰効果の影響を検討した。その結果、試料表面近傍のひずみ測定においては、測定体積が試料に完浴状態にない場合に発生する典型的な見かけのひずみ変化が見られた。また、測定体積が試料に完浴状態にあっても、中性子線の減衰による回折重心位置の変化に伴う見かけのひずみ変化が見られ、このひずみ変化は測定体積の増加に伴い大きくなることがわかった。これらの見かけのひずみ変化は、従来のモデルにビーム発散の影響を考慮することにより、正確にシミュレーションすることができた。したがって、TOF工学回折計を用いたひずみ測定シミュレーションにおいては、ビーム発散が重要なパラメータとなり得ることを明らかにした。
秋田 貢一; 鈴木 裕士; 盛合 敦; Harjo, S.; 西川 聡*
no journal, ,
溶接部の信頼性確保のために残留応力の把握は重要であるが、異材溶接継手の残留応力に関するデータは少ないのが現状であり、特に熱サイクルによる残留応力緩和機構は未だ報告されていない。ここでは、室温から593Kまでの熱サイクル中における異材溶接継手の残留応力挙動を中性子回折によってその場測定し、残留応力緩和に及ぼす試料各部の線膨張係数及び降伏点の影響を検討した。
城 鮎美; 菖蒲 敬久; 岡田 達也*; 河野 智也*; 文屋 宏友*
no journal, ,
アルミニウム単結晶に塑性変形を与えた場合、引張方位
111
はマクロ的に均一変形する方位であることが知られている。これまでの研究ではアルミニウム単結晶111引張の試験片に8%の引張塑性変形を与え、無ひずみ試験片と除荷後の変形試験片のひずみを比較したが、ひずみの値は非常に小さかった。そこで、本研究では変形中に着目し、2次元検出器を用いたその場測定を行った。その結果、以下のことを明らかにした。(1)塑性変形が進むにつれて回折スポットの幅が広がっていく。(2)アルミニウム単結晶内には亜結晶が存在しており、それぞれが異なったひずみを持つ。(3)回折スポットの幅の広がりと、内部転位組織の形成挙動には関連がある。