1996 Fiscal Year Annual Research Report

極低温における溶接部の破壊強度特性評価システムの開発

Research Project

Project/Area Number	07555664
Research Institution	TOHOKU UNIVERSITY
Principal Investigator	堀口勝三東北大学, 工学部, 助手 (30219224)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	大北茂新日本製鉄株式会社, 技術開発本部鉄鋼研究所・接合研究センター, 主任研究員上田整東北大学, 工学部, 助教授 (10176589) 進藤裕英東北大学, 工学部, 教授 (90111252)
Keywords	破壊靭性試験 / スモ-ルパンチテスト / 数値シミュレーション / 極低温構造材料溶接部 / 破壊強度 / 発熱・温度上昇 / 液体ヘリウム温度 / 核融合炉超伝導マグネット
Research Abstract	本研究は、大型溶接構造物を対象に、極低温下における溶接部の破壊強度特性を解明し、核融合炉超伝導マグネット構造健全性評価に資することを目的に、高強度・高靭性を有する極低温構造材料の最適溶接設計を含めた溶接部極低温破壊強度特性評価システム開発を行ったものである。得られた成果を要約すると以下の通りである。 1.オーステナイト系ステンレス鋼JN1極厚鍛造材のインコネル625系溶加材を用いたTIG溶接材(板厚200mm)を対象に、弾塑性破壊靭性J_<IC>に及ぼす鈍化直線傾き及び有効データ分布の影響を解明し、極低温下における溶接部の破壊靭性評価を行った。また、発熱・温度上昇評価を行い、極低温破壊に伴う発熱・温度上昇とき裂進展前後のJ積分変化量の関係を明らかにした。 2.オーステナイト系ステンレス鋼JJ1極厚鍛造材の共金系溶加材を用いたTIG溶接材(板厚200mm)を対象に、極低温破壊靭性に及ぼす介在物間平均距離及び介在物の大きさの影響を解明し、極低温構造材料の最適溶接方法に関する考察を加えた。また、JJ1鍛造材の破壊靭性試験片を対象とした弾塑性有限要素解析を行い、極低温破壊力学的挙動及び発熱温度上昇の発生メカニズムを解明した。 3.オーステナイト系ステンレス鋼SUS316電子ビーム溶接材(板厚75mm)を対象に、極低温破壊靭性に及ぼす試験片寸法、疲労予き裂導入温度及び溶接金属中のフェライトの影響を解明した。また、き裂進展挙動に及ぼす溶接金属組織の影響を考察した。 4.溶接部の極低温スモ-ルパンチテストより得られる破壊等価ひずみと破壊靭性の関係を考察し、小型試験片を用いた溶接部極低温破壊強度特性評価を行った。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] K. Horiguchi: "Fracture Toughness and Temperature Rise of Thick Section Weldment in Forged JN1 Type Austenitic Stainless steel Plate with Inconel 625 Type Filler Metals at Liquid Helium Temperature" Proceedings of Asian Pacific Conference for Fracture and Strength'96. 901-906 (1996)
[Publications] Y. Shindo: "Fracture Properties of Thick Section Weldment in Forged JJ1 Type Austenitic Stainless Steel Plate at 4K" Proceedings of the 6th International Symposium of Japan Welding Society. 821-826 (1996)
[Publications] Y. Shindo: "Effect of Specimen Thickness and Side-Groove on Fracture Toughness of JN1 Austenitic Stainless Steel Rolled Plate at Liquid Helium Temperature" Advances in Cryogenic Engineering. 42. 345-352 (1996)
[Publications] Y. Shindo: "Cryogeic Effects on the Fracture Behavior of Forged JJ1 Type Austenitic Stainless Steel Plate" Proceedings of ICEC16/ICMC (May 20-24, 1996). (in press).
[Publications] 進藤裕英: "核融合炉超伝導マグネット用構造材料溶接部の極低温破壊力学" 溶接学会論文集. 14-1. 204-209 (1996)
[Publications] 進藤裕英: "オーステナイト系ステンレス鋼鍛造材の極低温破壊力学及び発熱・温度上昇" 日本機械学会第74期全国大会講演論文集. 96-15. 89-90 (1996)

1996 Fiscal Year Annual Research Report

極低温における溶接部の破壊強度特性評価システムの開発

Principal Investigator

堀口 勝三 東北大学, 工学部, 助手 (30219224)

Research Products

[Publications] K. Horiguchi: "Fracture Toughness and Temperature Rise of Thick Section Weldment in Forged JN1 Type Austenitic Stainless steel Plate with Inconel 625 Type Filler Metals at Liquid Helium Temperature" Proceedings of Asian Pacific Conference for Fracture and Strength'96. 901-906 (1996)

[Publications] Y. Shindo: "Fracture Properties of Thick Section Weldment in Forged JJ1 Type Austenitic Stainless Steel Plate at 4K" Proceedings of the 6th International Symposium of Japan Welding Society. 821-826 (1996)

[Publications] Y. Shindo: "Effect of Specimen Thickness and Side-Groove on Fracture Toughness of JN1 Austenitic Stainless Steel Rolled Plate at Liquid Helium Temperature" Advances in Cryogenic Engineering. 42. 345-352 (1996)

[Publications] Y. Shindo: "Cryogeic Effects on the Fracture Behavior of Forged JJ1 Type Austenitic Stainless Steel Plate" Proceedings of ICEC16/ICMC (May 20-24, 1996). (in press).

[Publications] 進藤 裕英: "核融合炉超伝導マグネット用構造材料溶接部の極低温破壊力学" 溶接学会論文集. 14-1. 204-209 (1996)

[Publications] 進藤 裕英: "オーステナイト系ステンレス鋼鍛造材の極低温破壊力学及び発熱・温度上昇" 日本機械学会第74期全国大会講演論文集. 96-15. 89-90 (1996)

堀口勝三東北大学, 工学部, 助手 (30219224)

[Publications] 進藤裕英: "核融合炉超伝導マグネット用構造材料溶接部の極低温破壊力学" 溶接学会論文集. 14-1. 204-209 (1996)

[Publications] 進藤裕英: "オーステナイト系ステンレス鋼鍛造材の極低温破壊力学及び発熱・温度上昇" 日本機械学会第74期全国大会講演論文集. 96-15. 89-90 (1996)