1989 Fiscal Year Annual Research Report
極地構造用鋼溶接部の破壊性能評価法の合理化に関する研究
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63850156
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
豊田 政男 大阪大学, 工学部, 教授 (00029191)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
有持 和茂 住友金属工業(株)鉄鋼技術研究所, 鋼板研究部・熱延材料研究室, 参事
天野 虔一 川崎製鉄(株), 鉄鋼研究所・水島研究所, 主任研究員
貝原 正一郎 石川島播磨重工業(株), 技術研究所, 研究員
萩原 行人 新日本製鉄(株), 第二技術研究所, 主任研究員
南 二三吉 大阪大学, 工学部, 助手 (60135663)
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| Keywords | 極地構造用TMCP鋼 / 多層HAZ靱性 / 局部劣化部(LBZ) / CTOD試験 / テンパ-効果 / HAZ粗粒域 / 最弱リンクモデル |
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| Research Abstract |
最終年度にあたる本年度は、多層溶接熱影響部の破壊靱性評価のための試験片採取法、および、破壊限界値のばらつき特性に大きな役割を果たす熱影響部の靱性支配因子を明らかにすることを目的として、前者については板厚貫通切欠き型(Tタイプ)と表面切欠き型(Sタイプ)のHAZ切欠き試験片、後者については溶接入熱一定でパス間温度のみ変化させた二種類の溶接継手から採取したHAZ切欠き試験片を用いてCTOD試験を実施した。なお、母材は昨年度と同じ海洋構造物用50キロ級TMCP鋼板である。
それによれば、へき開破壊に先立って延性き裂成長が生じるときには、試験片採取の仕方によっては測定された限界CTODのもつ意味が異なる場合のあることが判明した。なぜなら、Sタイプ試験片では、切欠き先端位置の制御が困難なことと、たとえ同一組織に切欠き先端が位置しても、延性き裂成長が起きると必ずしもその組織内でへき開破壊が生じるとは限らないためである。このため、HAZ靱性の下限的な値を得るには、低靱性なHAZ粗粒域を高い確率で切欠き前縁に含み、そのHAZ粗粒域自身の靱性を反映しやすいTタイプ試験片の方が適している。なお、Sタイプ試験片でTタイプのものよりかなり小さな限界CTODが出現することがあるが、これは両試験片の切欠き前縁に占めるHAZ粗粒域寸法の差によるもので、これについては最弱リンクモデルの適用が可能であることがわかった。また、切欠き前縁のHAZ粗粒域寸法が同一でも限界CTODにばらつきがみられるのは、粗粒HAZ内に含まれる劣化組織(MA組織)の残在量の影響によるためで、限界CTODの大きいものではMAの残存量が少ない傾向にある。この結果は、後続溶接パスによるテンパ-効果でMA組織を分解させるような溶接施工法を採ることが、TMCP鋼板の多層HAZ靱性向上のために有効であることを示唆している。
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[Publications] 南二三吉: "Probabilistic Analysis of Fracture Toughness of Weld HAZ with LBZ" Transactions of the Japan Welding Society. 19. 125-133 (1988)
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[Publications] 豊田政男: "Evaluation Procedure of Structural Reliability of Weldments Based on CTOD Results" Proceedings of the Eighth International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering. 3. 717-724 (1989)
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[Publications] 天野虔一: "Metallurgical and Welding Factors Controlling Local Brittle Zone in Weld HAZ" Proceedings of the Eighth International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering. 3. 683-690 (1989)
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[Publications] 有持和茂: "Development of LBZ-Free Low A1-B-Treated Steel Plates" Proceedings of the Eighth International Conference on Offshue Mechanics and Arctic Engineering. 3. 657-663 (1989)
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[Publications] 天野慶一: "YS5OOMPa Steel Plate Produced by TMCP for Offshoie Structures" Proceedings of the Eighth International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering. 3. 269-275 (1989)
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[Publications] 豊田政男: "Tempering Effect by Succeeding Weld Passes on Multi-Layered HAZ Toughness" 溶接学会論文集. 8. (1990)
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[Publications] 豊田政男: "Influence of Extraction Method of CTOD Specimen on HAZ Toughness Measurement." 溶接学会論文集. 8. (1990)
