| 研究課題/領域番号 |
07555664
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
堀口 勝三 東北大学, 工学部, 助手 (30219224)
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| 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)
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| キーワード | 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 |
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| 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、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。
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