溶接時の温度分布及び材料特性制御による船体ブロックの高精度ニアネットシェイプ工作

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20360393
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 船舶海洋工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 望月 正人 大阪大学, 工学研究科, 教授 (10304015)
• 研究分担者: 三上 欣希 大阪大学, 工学研究科, 助教 (40397758)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 溶接変形 / ニアネット / プロセス中制御

研究概要

建造及び艤装時の工作精度を高めることは,コスト面のみならず性能面にも影響を及ぼす重要なテーマである.溶接変形はその代表的なものであり,これまでは,溶接前の対策として溶接変形を拘束の力で完全に抑制することは困難なことから,溶接後に熱加工や機械加工などの後処理によって変形を矯正している場合が多い.しかし,生産プロセス全体の効率を考えると,溶接後に何らの処理を加えることなしに溶接プロセス中に変形を制御してしまうのが好ましい.そこで,溶接施工終了後そのままの状態で必要な部材形状・寸法精度を確保することを目指した,高精度ニアネットシェイプ工作法を開発した

研究成果

• [雑誌論文] An Attempt to EnhanceNumerical Models of Angular Distortion byConsidering the Physics of the WeldingArc (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Okano, M.Mochizuki, K.Yamamoto, M.Tanaka
  • 雑誌名: Welding in the World Vol.55, No.5/6 ページ: 93-100
  • 査読あり
• [雑誌論文] 溶接アークの熱源特性を考慮した溶接変形の数値解析-入熱パラメータと溶接角変形の関係に関する一考察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡野成威, 田中学, 望月正人
  • 雑誌名: 溶接学会論文集 Vol.29, No.2 ページ: 77-85
  • 査読あり
• [雑誌論文] 熱源後方に冷却を伴う突合せ溶接中に生じる面内回転変形に及ぼす収縮変形の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡野成威, 望月正人, 豊田政男, 上山智之
  • 雑誌名: 溶接学会論文集 Vol.29, No.2 ページ: 70-76
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prediction of Ductile-to-BrittleTransition Under Different Strain Rates inUndermatched Welded Joints (2011)
  • 著者名/発表者名: 望月正人, 豊田政男
  • 雑誌名: Transactions of the ASME, Journal ofPressure Vessel Technology, AmericanSociety of Mechanical Engineers Vol.133, No.3 ページ: 031401-1-031401-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arc Physics Based Heat Source Modelingfor Numerical Simulation of Weld ResidualStress and Distortion (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡野成威, 田中学, 望月正人
  • 雑誌名: Science andTechnology of Welding and Joining Vol.16, No.3 ページ: 209-214
  • 査読あり
• [雑誌論文] 水冷法による角変形低減効果に及ぼす溶接入熱条件の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡野成威, 望月正人, 豊田政男, 上山智之
  • 雑誌名: 溶接学会論文集 Vol.29, No.1 ページ: 55-60
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高強度鋼の適用拡大に向けた溶接部軟化許容設計の基礎的検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 北野萌一, 岡野成威, 望月正人
  • 雑誌名: 鋼構造年次論文報告集 第18巻 ページ: 165-172
  • 査読あり
• [雑誌論文] 移動熱源の影響に注目した入熱パラメータと角変形の関係に関する一考察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡野成威, 松下和憲, 望月正人, 豊田政男
  • 雑誌名: 溶接学会論文集 第28巻, 第3号 ページ: 272-280
  • 査読あり
• [雑誌論文] 多電極サブマージアーク溶接における温度場特性に関する理論解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 越智申久, 岡野成威, 望月正人, 嶋村純二, 石川信行
  • 雑誌名: 溶接学会論文集 第28巻, 第1号 ページ: 158-166
  • 査読あり
• [雑誌論文] 入熱パラメータと溶接角変形の関係に関する実験的考察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡野成威, 松下和憲, 望月正人, 豊田政男, 上山智之
  • 雑誌名: 溶接学会論文集 第28巻, 第1号 ページ: 97-107
  • 査読あり
• [雑誌論文] 局所冷却を伴う温度場で生じる溶接残留変形とその低減効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡野成威, 望月正人, 豊田政男
  • 雑誌名: 溶接学会論文集 第28巻, 第1号 ページ: 72-79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computational Simulation ofWeld Microstructure and Distortion byConsidering Process Mechanics (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Mochizuki, Y. Mikami, S.Okano, S. Itoh
  • 雑誌名: Journalof Physics, Conference Series(IOP PublishingLimited) Vol.165, No.012014 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Transformation Temperatureand Restraint Intensity on the Reductionof Restraint Stress by TransformationExpansion (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Mikami, M.Mochizuki, M.Toyoda
  • 雑誌名: Quarterly Journal of JapanWelding Society Vol.27, No.2 ページ: 235s-239s
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angular Distortion ofFillet Welded T Joint Using LowTransformation Temperature WeldingWire (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Mikami, Y. Morikage, M. Mochizukiand, M.Toyoda
  • 雑誌名: Science and Technology of Weldingand Joining Vol.14, Vol.2 ページ: 97-105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angular Distortion Reduction byIn-Process Control Welding Using BackHeating Sources (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡野成威, 望月正人, 豊田政男
  • 雑誌名: Materials ScienceForum Vols.580-582 ページ: 585-588
  • 査読あり
• [学会発表] Million-Finite-Element-OrderLarge-Scale Computation of ResidualStress in Complicated Weld Structures (2010)
  • 著者名/発表者名: M., Mochizuki, S., Itoh
  • 学会等名: Proceedings of the 2010 ASME PressureVessels and Piping Conference PVP2010-25902
  • 発表場所: Seattle, USA(有)
  • 年月日: 2010-07-22
• [学会発表] CouplingComputation between Weld Mechanics and ArcPlasma Processes (2010)
  • 著者名/発表者名: M., Mochizuki, S., Okano
  • 学会等名: Proceedings of the2010 ASME Pressure Vessels and PipingConference PVP2010-25901
  • 発表場所: Seattle, USA(有)
  • 年月日: 2010-07-20
• [学会発表] Prediction of WeldingDeformation of Shell and Multiple-PipeComponents (2009)
  • 著者名/発表者名: S., Itoh, M., Shibahara, M., Mochizuki, H., Murakawa
  • 学会等名: Proceedings of the 12thInternational Conference on PressureVessel Technology, pp.72-79 No. WRS1-5
  • 発表場所: Jeju, Korea(有)
  • 年月日: 2009-09-21
• [学会発表] Weld Residual Stress and Distortion byConsidering Process Mechanics (2009)
  • 著者名/発表者名: M., Mochizuki, S., Okano, H., Shirai
  • 学会等名: Proceedings of the 2009 ASME PressureVessels and Piping Conference, PVP2009-77617
  • 発表場所: Prague, Czech(有)
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] Experimental Study on ThermalDistortion Behavior during In-ProcessControl Welding by Additional Cooling (2009)
  • 著者名/発表者名: S., Okano, M., Mochizuki, M., Toyoda, T., Ueyama
  • 学会等名: Proceedings of the 19th InternationalOffshore and Polar Engineering Conference, ISOPE-2009-TPC-711
  • 発表場所: Osaka, Japan(有)
  • 年月日: 2009-06-25
• [学会発表] Influence of Initial ResidualStress by Rolling Process on WeldingDistortion of Stiffened Plate (2009)
  • 著者名/発表者名: S., Itoh, S., Okano, M., Mochizuki, H., Murakawa
  • 学会等名: Proceedings of the 19th InternationalOffshore and Polar Engineering Conference, ISOPE-2009-TPC-650Osaka
  • 発表場所: Japan(有)
  • 年月日: 2009-06-24
• [学会発表] Effect of Low TemperatureTransformation Expansion on RestraintStress of High Strength Steel Welds (2009)
  • 著者名/発表者名: M., Mochizuki, Y., Mikami, M., Iyota
  • 学会等名: Proceedings of the 19th InternationalOffshore and Polar Engineering Conference, ISOPE-2009-TPC-549
  • 発表場所: Osaka, Japan(有)
  • 年月日: 2009-06-23
• [学会発表] Effect ofTransformation Temperature of Weld Metalon Welding Distortion (2008)
  • 著者名/発表者名: Y., Morikage, T., Kubo, K., Yasuda, Y., Mikami, M., Mochizuki
  • 学会等名: Proceedings ofthe 27th International Conference onOffshore Mechanics and Arctic Engineering, OMAE2008-57709
  • 発表場所: Estoril, Portugal(有)
  • 年月日: 2008-06-17
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www7.mapse.eng.osaka-u.ac.jp/Pro-M_Lab_Home.html