凍結融解環境下における腐食液濃度の偏りによる溶接熱影響部の孔食型腐食進展の解明

冻融环境下腐蚀液浓度不均匀导致焊缝热影响区点蚀发展的解析

• 批准号: 25917006
• 负责人: 石塚 和則
• 金额: $ 0.32万
• 依托单位: Kushiro National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25917006/
• 关键词: 凍結融解; 溶接熱影響部; オーステナイト系ステンレス鋼

【研究の目的と結果の意義】北海道東部沿岸地域は, 塩化物を含んだ融雪剤や海水飛沫にさらされる塩害の環境と, 昼夜間における寒暖の差により腐食液が凍結と融解を繰り返す環境とが複合した厳しい環境であり, 溶接された鉄鋼構造物はこのような環境にさらされている. これまでの研究により腐食液の凍結時と融解時における凍結濃縮がもたらす濃度上昇の影響だけでなく, さらに濃淡電池腐食のような局所的な濃度の偏りが影響することで, 恒温環境と比較し凍結融解環境下においてきわめて孔食型腐食の進展が著しいことが明らかになった, その対策として, 溶体化熱処理やSUS316耐孔食ステンレス鋼の適用も有効であるが, 一般的に広く用いられているSUS304においても環境因子を解明することで, 腐食の進展を減少させる方策を検討することが工業的に重要である. そこで, 溶接方法の違いによる溶接熱履歴とステンレス鋼溶接継手の溶接熱影響部に発生する孔食との関係, 凍結融解に伴う腐食液濃度の局所的違いが溶接継手の孔食進展に及ぼす影響を明らかにした.【研究の方法と成果】供試材料には溶接したSUS304オーステナイト系ステンレス鋼を用い, 6%塩化第二鉄水溶液に凍結融解14サイクル(2週間)浸漬した腐食実験により以下の結論が得られた.1、同様の溶着金属幅の溶接をMIG溶接法, TIG溶接法それぞれで行い孔食を比較すると, 溶接入熱が約1.5倍となるTIG溶接供試材の孔食面積は約4倍であった. したがって凍結融解環境下ではより溶接入熱の少ないMIG溶接法を用いることで孔食を抑制できることが分かった。2、T継手の供試材料において, 水平母材に生じた孔食の面積は垂直母材の4倍であった. 孔食発生箇所における塩化物イオンの濃度は, 水平母材で垂直母材の約3倍であった. したがって液位がより低位において凍結濃縮と局所的偏りが大きくなるため, そこに継手を設けないことで孔食を抑制できることが分かった.

[Objective and significance of the results] In the eastern coastal area of Hokkaido, the environment is harmful due to the presence of snow melt and sea water droplets, and the environment is harmful due to the difference between cold and warm during the day and night, and the environment is harmful due to the freezing and melting of scavenger solution. This study focuses on the influence of freezing concentration on the concentration increase of scavenger solution during freezing and thawing, and the influence of concentration deviation of scavenger solution on the concentration of scavenger solution during freezing and thawing. Solution heat treatment SUS316 corrosion resistant steel is suitable for general use, SUS304 corrosion resistant steel is suitable for industrial use, and environmental factors are important for industrial use. In this paper, the relationship between the corrosion and the corrosion in the heat affected part of the steel welding process, the relationship between the corrosion and the corrosion concentration in the freezing and melting process, and the corrosion and corrosion progress of the welding process are discussed. [Methods and Results] The test materials were dissolved in SUS304 solution, 6% dissolved in a second iron aqueous solution, frozen and thawed for 14 weeks (2 weeks), immersed in a corrosive solution, and the following conclusions were obtained: 1. The same dissolved metal was dissolved in MIG solution, TIG solution was dissolved in a porous solution, and the results were compared. The pore area of the sample welded by TIG is about 4 times larger than that of the sample welded by TIG. In the freezing and melting environment, it is necessary to dissolve the heat and reduce the heat. 2. The area of pores in horizontal parent material is 4 times that of vertical parent material. The concentration of the compound in the pore growth site is about 3 times higher than that in the horizontal parent material and vertical parent material. The liquid level is low, the concentration is frozen, the deviation is large, the hand is set, the hole is inhibited.

项目成果

凍結融解環境下における腐食液濃度の偏りによる溶接熱影響部の孔食進展に関する実験

冻融环境下腐蚀液浓度不均匀导致焊缝热影响区点蚀发展试验

• 发表时间: 2014
• 作者: S. Yamamoto;S. Watanabe;K. Komada;D. Sakaguchi;H. Ueki and M. Ishida;K. Komada;K. Komada;K. Komada;庄司大;庄司大;庄司大;庄司大;赤澤 勇介;田中 茂;高橋 美喜男;中野恵太;中野恵太;高橋美喜男;中野恵太;高橋 美喜男;高橋美喜男;濱畑 貴之;濱畑 貴之;眞柄 賢一;比嘉 修;橋本 安弘;中西喜美雄;中西喜美雄;林 寛子;石塚和則
• 通讯作者: 石塚和則

溶接したステンレス鋼の孔食進展に関する残留応力および熱履歴の解析

焊接不锈钢点蚀发展的残余应力和热历史分析

• 发表时间: 2013
• 作者: S. Yamamoto;S. Watanabe;K. Komada;D. Sakaguchi;H. Ueki and M. Ishida;K. Komada;K. Komada;K. Komada;庄司大;庄司大;庄司大;庄司大;赤澤 勇介;田中 茂;高橋 美喜男;中野恵太;中野恵太;高橋美喜男;中野恵太;高橋 美喜男;高橋美喜男;濱畑 貴之;濱畑 貴之;眞柄 賢一;比嘉 修;橋本 安弘;中西喜美雄;中西喜美雄;林 寛子;石塚和則;石塚和則
• 通讯作者: 石塚和則

凍結融解腐食環境下にあるSUS304溶接材の孔食促進に及ぼす腐食因子の影響

冻融腐蚀环境下腐蚀因素对SUS304焊接材料点蚀促进的影响

• 发表时间: 2013
• 作者: S. Yamamoto;S. Watanabe;K. Komada;D. Sakaguchi;H. Ueki and M. Ishida;K. Komada;K. Komada;K. Komada;庄司大;庄司大;庄司大;庄司大;赤澤 勇介;田中 茂;高橋 美喜男;中野恵太;中野恵太;高橋美喜男;中野恵太;高橋 美喜男;高橋美喜男;濱畑 貴之;濱畑 貴之;眞柄 賢一;比嘉 修;橋本 安弘;中西喜美雄;中西喜美雄;林 寛子;石塚和則;石塚和則;石塚和則
• 通讯作者: 石塚和則