2021 Fiscal Year Annual Research Report
Prevention of Hot Cracking by Thermal Strain Control using Laser Beam
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18K13938
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山下 正太郎 大阪大学, 工学研究科, 助教 (40805107)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 高温割れ / 凝固割れ / レーザ後熱 / バレストレイン試験 / 拘束緩和式U型高温割れ試験 / モデル化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでにレーザ直後熱（又は，レーザを用いた補助熱源）を用いて凝固割れ発生を溶融池周辺の温度分布を制御して抑制することを試みてきた．本研究は，大きく以下の3つの検討項目に分類される．①熱ひずみ制御とレーザ直後熱の関係とレーザ照射条件の最適化，②熱ひずみ制御が高温割れ感受性（凝固割れ発生）に与える影響，③熱ひずみ制御に対する数値解析を用いた理論的検討である．昨年度までに，上記3項目について検討を実施して，レーザ直後熱（または，レーザを用いた補助熱源）を活用することで凝固割れ発生を抑制できることを示唆することができた．ただし，固液共存温度域におけるひずみ発現機構，それに伴う凝固割れ発生現象に関しては，未だ曖昧な点が多い．特に，固液共存温度範囲におけるひずみ履歴が，高温延性曲線と交差することで凝固割れが生じるが，拘束緩和式U型高温割れ試験により溶接時の高温延性曲線が取得できることなどに対しては，未だ曖昧な理解にとどまっている．
そこで本年度は，凝固割れ発生の根源的な機構を更に詳細に議論するために，各種高温割れ感受性試験に対して凝固割れ発生ひずみを取得することを目的とする．バレストレイン試験ならびに拘束緩和式U型高温割れ試験に対して凝固割れ発生を直接観察することで凝固割れ発生ひずみを取得するだけでなく，凝固割れ感受性評価法として，各試験から得られる指標を明確化することを試みた．凝固割れ感受性評価試験であるバレストレイン試験，拘束緩和式U型高温割れ試験において，その場観察を適用し凝固割れ発生ひずみを評価した．両試験により得られた凝固割れ発生ひずみは，残留液膜の剥離現象に基づくことで統一的整理が可能であることが明らかとなった．
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Research Products
(3 results)
