放射光X線を用いたレーザー溶接時の溶融池内対流現象のリアルタイム観察

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22860079
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 山田 知典 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 敦賀本部レーザー共同研究所, 博士研究員 (70586271)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: ファイバーレーザー溶接 / 溶融池 / 放射光高輝度単色X線 / 吸収コントラストイメージング法 / 流動場のリアルタイム観察

研究概要

構造物の破壊や変形に対して重要な要因である残留応力を、高精度で評価・制御可能とするには、溶接中の各種現象と関連付けた評価が必要となる。ここでは、残留応力が溶接時の温度場に影響されることから、温度場に関連すると考えられる溶融池(溶融金属のたまり)内の対流現象に注目した。このため、大型放射光施設(SPring-8)を利用した溶接中の材料内部のリアルタイム観察装置を開発した。これにより、溶融池形状の時間変化と対流現象の同時観察に成功した。

研究成果

• [学会発表] レーザー溶接補修技術の標準化に向けた研究開発(8)レーザー溶接中の溶融池内流動場の特性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田知典、山下晋、杉原健太、小川剛充、菖蒲敬久、村松壽晴
  • 学会等名: 日本原子力学会2012年春の年会
  • 発表場所: 福井大学(福井県)
  • 年月日: 2012-03-19
• [学会発表] レーザー溶接中の溶融池内流動場の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田知典、菖蒲敬久、山下晋、小川剛充、杉原健太、西村昭彦、村松壽晴
  • 学会等名: 第76回レーザ加工学会講演会
  • 発表場所: 東京大学(東京都)
  • 年月日: 2011-12-05
• [学会発表] Phenomenological Evaluation of Laser Welding Processes with a Combined Use of Higher-Accuracy Experiments and Computational Science Methodologies(2) In-situ Observation of Phenomena in Molten Pool Using Intense X-ray Beams (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada, T. Shobu, S. Yamashita, A. Nishimura, T. Muramatsu
  • 学会等名: ICMR2011
  • 発表場所: BEXCO(Korea)
  • 年月日: 2011-11-21
• [学会発表] Phenomenological evaluation of laser-irradiated welding processes with a combined use of higher-accuracy experiments and computational science methodologies(3) In-situ observations of welded pool using an intense X-ray beam (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada, T. Shobu, Y. Yonemoto, S. Yamashita, A. Nishimura, T. Muramatsu
  • 学会等名: ICONE19 in Osaka
  • 発表場所: Osaka university(Japan)
  • 年月日: 2011-10-24
• [学会発表] レーザー溶接補修技術の標準化に向けた研究開発(5)溶融池温度過渡特性の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田知典、菖蒲敬久、米本幸弘、山下晋、西村昭彦、村松壽晴
  • 学会等名: 日本原子力学会2011年秋の大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場(福岡)
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] In-situ X-ray observation of molten pool depth during laser micro welding (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada, T. Shobu, Y. Yonemoto, S. Yamashita, A. Nishimura, T. Muramatsu
  • 学会等名: LPM2011
  • 発表場所: Takamatsu(Japan)
  • 年月日: 2011-06-07
• [学会発表] Phenomenological evaluation of laser-irradiated welding processes with a combined use of higher-accuracy experiments and computational science methodologies(3) In-situ observations of welded pool using an intense X-ray beam (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada, T. Shobu, Y. Yonemoto, S. Yamashita, A. Nishimura, T. Muramatsu
  • 学会等名: ICONE19
  • 発表場所: Makuhari(Japan)
  • 年月日: 2011-05-17
• [学会発表] 放射光X線によるレーザー溶接中の溶融池内のリアルタイム観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田知典、菖蒲敬久、山下晋、西村昭彦、村松壽晴
  • 学会等名: 第75回レーザ加工学会講演会
  • 発表場所: 関西大学(大阪府)
  • 年月日: 2011-05-11
• [学会発表] 高精度実験と計算科学の組合せによるレーザー溶接プロセスの現象論的評価(3)放射光X線による溶融池のリアルタイム観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田知典、菖蒲敬久、米本幸弘、山下晋、西村昭彦、村松壽晴
  • 学会等名: 日本原子力学会2011年春の年会
  • 発表場所: 福井大学(福井県)
  • 年月日: 2011-03-30