| 研究課題/領域番号 |
07555664
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 試験 |
|---|
| 研究分野 |
材料加工・処理
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
研究代表者 |
堀口 勝三 東北大学, 工学部, 助手 (30219224)
|
|---|
| 研究分担者 |
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)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
|
| 配分額 *注記 |
1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1996年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
|
|---|
| キーワード | 破壊靱性試験 / 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 / 液体ヘリウム温度 / 超伝導マグネット / 磁気閉じ込め方法核融合炉 / 破壊靭性試験 / 極低温構造材料溶接部 / 破壊強度 / 発熱・温度上昇 / 核融合炉超伝導マグネット / J積分 |
|---|
| 研究概要 |
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、高強度・高靱性を有する極低温用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。すなわち、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、2年間の研究を実施し、以下の成果を得た。
1.核融合炉超伝導マグネット用構造材料として開発された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、液体ヘリウム温度(4K)における弾塑性破壊靱性J_<IC>試験を行い、J_<IC>に及ぼす窒素含有量、鈍化直線の傾き及び有効データの分布の影響を解明し、極低温下における溶接部の破壊靱性評価を行った。また、極低温破壊に伴う発熱・温度上昇測定を行い、発熱・温度上昇とJ積分変化量の関係を明らかにした。
2.JJ1極厚鍛造材の共金系溶加材を用いたTIC溶接材(板厚200mm)の4KにおけるJ_<IC>試験を行い、J_<IC>に及ぼす窒素含有量、介在物及び2次割れの影響を解明し、極低温用構造材料の最適溶接方法に関する考察を加えた。また、JJ1鍛造材のコンパクト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。
大型ヘリカル装置の超伝導マグネット用構造材料SUS316の電子ビーム溶接材(板厚200mm)を対象に、極低温破壊靱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、き裂進展に及ぼす溶接金属組織の影響を考察した。
4.アコースティックエミッションを用いたき裂進展のモニタリングを行い、有益な結果を得た。
5.溶接部の極低温スモ-ルパンチテストを行い、試験結果に及ぼす負荷速度の影響を解明した。また、スモ-ルパンチテストより得られる破壊等価ひずみとJ_<IC>試験より得られる破壊靱性の関係を考察し、小型試験片による溶接部極低温破壊強度特性評価を行った。
|
