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溶接部極表面での残留応力に関する生成メカニズムの解明とインプロセス低減手法の構築

阐明焊缝极端表面残余应力的产生机制并开发过程中还原方法

基本信息

批准号：
15J00760
负责人：
辻明宏
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J00760/
关键词：
溶接 in-situ計測残留応力放射光 X線

项目摘要

1　本研究の背景・目的溶接構造物の種々の構造性能に影響を及ぼす溶接残留応力の評価は構造信頼性を確保する上での重要な技術課題の1つであり，その生成メカニズムの解明が望まれている．残留応力の生成メカニズムについて議論する上でコンピュータシミュレーションを活用した数値解析は有効な手法である．しかし，溶接中の様々な現象を現状の数値解析手法に完全にフィットするようなモデルで表すことは極めて困難である．そのため，残留応力の生成メカニズムについて正確な議論するためには，溶接中の過渡的な応力挙動を実験的に評価する必要がある．特に，溶接後の冷却過程に生じる相変態は残留応力に大きく影響することから，相変態中の応力挙動をリアルタイムに観察することが望まれる．そこで本研究では，溶接過渡応力を実験的に評価するため，放射光を用いたin-situ計測システムを大型放射光施設SPring-8に構築し，溶接過渡応力の評価を試みた．2　実験結果溶接用圧延鋼材SM490Aを用いた試験において，冷却された後の応力値は実験室X線による測定結果と良好に一致しており，構築したin-situ計測システムにより実験室X線とほぼ同じ精度で応力評価できていることが示された．さらに，相変態時にはオーステナイト→フェライト変態過程におけるオーステナイト相とフェライト相の応力をそれぞれ独立して評価できていた．次に，冷却時の相変態中の応力変化に注目すると，オーステナイト→フェライト変態が始まるとともに，オーステナイト相に引張応力が，フェライト相に圧縮応力が加わっていることが確認できた．これらの挙動は，各相の機械的特性や相変態に起因した相応力の挙動と合致していた．以上のように，放射光を用いたin-situ計測技術を用いることで，溶接中の相変化と応力変化を同時に評価することができ，相変態中の応力変化を実験的に評価することができた.

1 Background and Objectives of this research: The evaluation of weld residual strength and the evaluation of weld residual strength are important technical issues in ensuring structural reliability, and an explanation of the formation process is still awaited. The generation of residual force is discussed in detail. The numerical analysis method of the current situation of the phenomenon in the fusion process is completely difficult. For example, the generation of residual force is necessary for the correct evaluation of the transition force during welding. In particular, the cooling process after melting occurs, the phase change state is affected by the residual force, the phase change state is affected by the residual force, and the phase change state is affected by the residual force. In this study, the evaluation of the welding transition force was carried out. The measurement results of the welding transition force measured by in-situ radiation were consistent with those measured by SPring-8, A large-scale radiation test facility. Construction of in-situ measurement system, X-ray and X-ray measurement system, force evaluation system, measurement system, When the state changes, the state changes. Second, during cooling, the phase change in the pressure change is observed, and the phase change in the pressure change is observed. The mechanical characteristics of each phase and the causes of the phase change force are discussed. In the above, the radiation light is used in the in-situ measurement technology, and the phase transformation and force transformation in the fusion are simultaneously evaluated.