• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ヘリウムイオン注入したステンレス鋼のレーザー溶接部におけるヘリウムバブルの挙動

研究課題

研究課題/領域番号 09650789
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 材料加工・処理
研究機関大阪大学

研究代表者

黒田 敏雄  大阪大学, 接合科学研究所, 助教授 (00107096)

研究分担者 菊地 靖志  大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (90005405)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
1998年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1997年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードヘリウムイオン注入 / オーステナイトステンレス鋼 / ヘリウムバブル / レーザー溶接 / 溶接割れ / 数値計算 / 溶接部 / 透過電子顕微鏡法
研究概要

8MeVのイオン注入装置を用いて、ヘリウムイオン注入したSUS316Lステンレス鋼をYAGレーザー溶接した場合のヘリウムバブルの生成挙動を調べた。そしてイオン注入された溶接部が補修溶接により再溶接された場合の溶接部におけるヘリウムバブルの生成挙動を検討したものである。
1. 加速電圧5MeVでドーズ量1x10^<19>atoms/m^2および6MeVでドーズ量2.45x10^<19>atoms/m^2イオン注入した場合(注入条件(A))と2.OMeVでドーズ量9.0x10^<18>atoms/m^2,2.3MeVで9.5x10^<18>atoms/m^2および2.6MeVで1.0x10^<19>atoms/m^2で試料にヘリウムイオンを注入した場合(注入条件(B))におけるヘリウム濃度分布をモンテカルロシミュレーションおよびガウス近似法を用いて計算した。レーザー溶接後の溶接金属中のヘリウム濃度は数値計算の結果、いずれのヘリウム注入条件の場合も3appmから13appmの範囲であった。
2. イオン注入条件(A)および(B)いずれの場合もレーザー出力が低い場合は溶接ビードと母材との界面すなわち溶接ボンド部の溶接金属側に2μm以上の粗大なヘリウムバブルが発生する。レーザー出力の増加につれて溶接金属量が多くなり、ヘリウム濃度が低下するため、ヘリウムバブルは小さくなる傾向であった。
3. レーザー出力の増加は溶接金属中のヘリウム濃度を減少させるが、トウクラックの発生を生じさせる。また0.1μm以下の微細なヘリウムバブルがデンドライトセル境界に存在することを透過型電子顕微鏡により明らかにした。そしてイオン注入した試料(注入条件(A))を用いて補修溶接を行った結果、初層と第二層の交差領域の溶接金属中においてもヘリウムバブルが観察され、溶接ボンド部で観察された粗大なヘリウムバブルの発生状況と現象的には同一であった。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] Toshio Kuroda: "Formation of Helium Bubble in YAG Laser Weldment of Helium-Doped Stainless Steel" IIW,Hamburg,Germany,Doc.No.IX-1907-98. 9・1. 1-8 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 黒田敏雄: "ヘリウムイオン注入した原子炉ステンレス鋼のレーザー溶接部におけるヘリウムバルブの挙動" プラズマ応用と複合機能材料. 7・3. 21-22 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 黒田敏雄: "ヘリウムイオン注入した原子炉ステンレス鋼溶接部におけるヘリウムバブルの挙動" 溶接学会論文集. 16・4. 503-511 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshio Kuroda: "Helium Induced Cracking of YAG Laser Weldment of Stainless Steel Doped by Helium Ion Implantation" Proc.Int.Symp.on ECOMAP-98,Kyoto,Japan. 434-439 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshio Kuroda: "Behavior of Helium Bubble in Laser Weldment of Helium Dosed Stainless Steel" Proc.5^<th> Meeting of IAPS. Vol.7. 97-98 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshio Kuroda and Yasushi Kikuchi: "Behavior of Helium Bubble in Helium-Doped Stainless Steel Weldment for Nuclear Power Plant" Quart.J.Japan Welding Society. 16-4. 503-511 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshio Kuroda and Kenji Ikeuchi: "Formation of Helium Bubble in YAG Laser Weldment of Helium-Doped Stainless Steel" International Institute of Welding, IIW,Doc, No.IX-1907-98, Hamburg, Germany. (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshio Kuroda and Kenji Ikeuchi: "Helium Induced Cracking of YAG Laser Weldment of Stainless Steel Doped by Helium Ion Implantation" Proc.Int.Symp., on ECOMAP-98,434-439, November, Kyoto, Japan. (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshio Kuroda: "Formation of Helium Bubble in YAG Laser Weldment of Helium -Doped Stainless Steel" IIW,Hamburg,Germany, Doc.No.IX-1907-98. 9-1. 1-8 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 黒田敏雄: "ヘリウムイオン注入した原子炉ステンレス鋼のレーザー溶接部におけるヘリウムバブルの挙動" プラズマ応用と複合機能材料. 7・3. 21-22 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 黒田敏雄: "ヘリウムイオン注入した原子炉ステンレス鋼溶接部におけるヘリウムバブルの挙動" 溶接学会論文集. 16・4. 503-511 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Toshio Kuroda: "Helium Induced Cracking of YAG Laser Weldment of Stainless Steel Doped by Helium Ion Implantation" Proc.Int.Symp.on ECOMAP-98,Kyoto,Japan. 434-439 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Toshio Kuroda: "YAG Laser Welding of Stainless Steel Helium-Doped by Means of Helium Ion Implanting Technique" Proc.Int.Symp.Applied Plasma Science,LA,USA. 143-150 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 黒田敏雄: "原子炉ステンレス鋼溶接部におけるヘリウムバブルの挙動" 溶接学会溶接構造シンポジウム'97講演論文集. 101-108 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 黒田敏雄: "ヘリウムイオンを注入したステンレス鋼のレーザー溶接" プラズマ応用と複合機能材料. 61. 21-24 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

URL: 

公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi