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多層盛溶接継手の熱影響部(HAZ)では、種々の熱サイクルを受けるため、種々のミクロ組織が点在している。通常行われる板厚貫通型のCTOD試験では疲労予き裂の位置が少し変化するだけで、得られる限界CTOD値が大きく異なる。そこで溶接継手のマクロ断面上で、各溶接パスによる最高到達温度の等温線を熱伝導解析より自動的に描くプログラムを作成し、冶金学的見地よりHAZ内を各種靱性レべル別のミクロ組織生成領域に分類した。そして各CTOD試験片毎に疲労予き裂先端に含まれるミクロ組織とその大きさを調査し、限界CTODとの関係を検討した。その結果最も脆化した組織を有する領域(LBZ)に疲労予き裂が位置すると限界CTODは小さくなることをみいだし、さらにLBZが大きい程限界CTODは小さくなるが、LBZが2mm以上になるとほぼ一定値になることをみいだした。(シャルピー試験でも同様な傾向を示した。)
実構造物で最も問題となる高応力集中場に表面欠陥が存在するときの脆性破壊強度を検討する場合、どのレべルのCTOD試験結果と対応するかを調査した。しかし表面欠陥のCTODを評価する手法が確立されていないので、まず評価法について検討し、表面欠陥のmouth CODとき裂回転角よりCTODに換算する手法を提案した。この手法を用いることにより、実構造物で表面欠陥がLBZに位置した場合には、CTOD試験で得られる最低レべルの、すなわち2mm以上のLBZを疲労予き裂先端に含む場合の限界CTODで脆性破壊することをみいだした。したがって信頼性評価を行う場合には、CTOD試験で得られる最低値レべルの限界CTOD値のばらつきを考慮することが必要であり、LBZの大きさを考慮しないで統計的にCTODのばらつきを使用して解析することは意味のないことであることが判明した。また機械切欠だけを有するCTOD試験より疲労予き裂材の限界CTODを推定することを試みたが、満足できる結果は得られなかった。がこれに変わる手法の方針を得た。
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