Mod.9Cr-1Mo鋼溶接継手の強度評価法 -第1報 疲労強度評価法-

• Material Type: 文書・図像類
• Title: Mod.9Cr-1Mo鋼溶接継手の強度評価法 -第1報 疲労強度評価法-
• Author/Editor: 浅山 泰; 長谷部 慎一; 一宮 正和
• Author Heading: 浅山 泰; 長谷部 慎一; 一宮 正和
• Publication Date: 1992-02
• Publication Date (W3CDTF): 1992-02
• Alternative Title: Evaluation of strength of Mod.9Cr-1Mo weldments; 1st Report: Evaluation of fatigue strength
• Periodical title: PNC TN9410 92-148
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): Mod.9Cr-1Mo鋼は高速実証炉の蒸気発生器の最有力候補材料として実用化が進められており,その重要課題の一つとして溶接継手強度評価法の開発が行われている。本溶接継手は,溶接時の熱影響により母材軟化部(以下「熱影響部」という)が生じるため,同部の挙動・強度が溶接継手全体の強度に影響を及ぼす可能性がある。このため,熱影響部が軟化せず,同部が溶接継手の強度に及ぼす影響を考慮する必要のなかったSUS304溶接継手の強度評価法をそのまま適用することはできない。本報告では,Mod.9Cr-1Mo鋼溶接継手の疲労強度評価法を開発することを目的とし,同継手のひずみ集中のメカニズムを,母材,熱影響部,溶接金属の動的応力ひずみ関係及び疲労寿命のみに基づくモデルを用いて,FEM解析により解明し,疲労破損との対応を明らかにした。この結果,寿命初期においては熱影響部にひずみ集中が生じるが,繰返しひずみ負荷に伴い,母材が軟化するのに対し,熱影響部はほとんど軟化せず,半寿命付近で両者の硬さがほぼ等しくなると考えられるため,半寿命付近以降ではもはや熱影響部にはひずみ集中は生じず,母材においてひずみ集中が生じることが明らかになった。さらに,このひずみ集中挙動に基づき本鋼溶接継手の累積疲労損傷を評価すると,本解析を行った条件下ではすべての場合において熱影響部の疲労損傷は継手の中で最大とはならず,熱影響部で破損は生じないことが明らかとなった。疲労破損は弾性域近傍以上のひずみ範囲ではひずみ集中挙動に支配され母材で生じ,弾性域近傍以下のひずみ範囲では疲労強度に支配され溶接金属で生じる可能性があることが明らかとなった。この結果は,疲労試験結果と一致した。本検討により,FEM解析に基づいて本溶接継手の疲労強度を評価することが可能であることが明らかとなった。この結果を応用することにより,実際の構造物の溶接継手の疲労強度も,FEM解析により合理的に評価できる。; Mod.9Cr-1Mo steel is the material whose future utilization is expected as an advanced material of the steam generater of the Fast Breeder Reactors. A procedure for evaluation of weldment is being developed as one of the main concerns for the utilization of this material. The purpose of this report is to propose a fatigue strength evaluation method of Mod.9Cr-1Mo weldment which incorporates the effect of the heat affected zone which forms the softest portion of the weldment on the strength of the weldment. The mechanisms of strain concentration in the weldments of Mod.9Cr-1Mo steel was analysed and fatigue fracture was evaluated in terms of strain concentration. It was shown that the maximum strain concentration occured in the heat affeted zone at the begining of cyclic strain loading but that as a result of cyclic softning which was evident with the base metal but negligible with the heat affected zone the maximun strain concentration moved on to the base metal after half-life under the assumption that the hardness of the base metal and the heat affected zone coincide with each other at about half-life. Furthermore, based on this result, fatigue damage was evaluated. It was shown that the accumulated fatigue damage was not the maximum in the heat affected zone and that fatigue failure did not occur in the heat affected zone as far as the present analyses concerns. It was also made clear that fatigue failure occur in the base metal due to the strain concentration at strain ranges higher than elastic reagion and that it occur in the weld metal due to its inferior fatigue strength compared with the base metal. As a result, it was clarified that the fatigue strength of Mod.9Cr-1Mo weldment is reasonably evaluated by FE-analysis, which observation is able to be applied to the analysis of structures with weldments to be evaluated.
• Source: /PNC-TN9410-92-148.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/PNC-TN9410-92-148.pdf
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System

• Summary, etc.: Mod.9Cr-1Mo鋼は高速実証炉の蒸気発生器の最有力候補材料として実用化が進められており,その重要課題の一つとして溶接継手強度評価法の開発が行われている。本溶接継手は,溶接時の熱影響により母材軟化部(以下「熱影響部」という)が生じるため,同部の挙動・強度が溶接継手全体の強度に影響を及ぼす可能性が...