JP2009030991A - 溶接割れ評価方法、溶接割れ評価システムおよび溶接割れ評価プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】中性子照射を受けた後に複数パスで溶接された原子炉構造物の溶接部近傍の溶接割れ分布を求める。
【解決手段】原子炉構造物の結晶粒度に基づいて溶接部近傍での結晶粒界の配置をモデル化し（工程Ｓ１）、原子炉構造物の形状および溶接条件に基づいてそれぞれの溶接パス毎に溶接中の溶接金属近傍の任意点における温度、応力および歪みの時刻歴を計算し（工程Ｓ２）、この各溶接パス毎の温度および応力の時刻歴ならびに原子炉構造物のＨｅ含有量に基づいて、溶接部近傍の複数の結晶粒界上におけるＨｅバブル直径および密度を各溶接パス毎に計算し（工程Ｓ３）、Ｈｅバブル直径および密度ならびに歪みの時刻歴に基づいて溶接部近傍の複数の結晶粒界上で割れが発生したか否かを判定し（工程Ｓ４）、この判定結果に基づいて溶接部近傍での溶接割れ発生分布を求める（工程Ｓ５）。
【選択図】図１

Description

本発明は、中性子照射を受けた後に複数パスで溶接された原子炉構造物の溶接部近傍の溶接割れを評価する溶接割れ評価方法、溶接割れ評価システムおよび溶接割れ評価プログラムに関する。

原子炉には種々の原子炉構造物が備えられており、原子炉構造物の使用場所や形状・用途に応じてＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３０４Ｌなどのステンレス鋼が用いられる。原子炉構造物のステンレス鋼中には、微量のＢ（ホウ素）や、構成元素の一つであるＮｉ（ニッケル）が含まれている。

原子炉の運転中、原子炉炉心での核反応により中性子照射を受けたステンレス鋼では、鋼中のＢやＮｉが中性子と核反応してＨｅが生成され、生成したＨｅがステンレス鋼中に蓄積される。Ｈｅが蓄積されたステンレス鋼を溶接すると、溶接時の入熱で鋼が高温に加熱されて結晶粒界にＨｅが集まり、結晶粒界上にバブルを形成して強度を低下させる。この結果、溶接時の冷却過程で引張応力／歪が負荷された時に割れ、いわゆるＨｅ割れ現象を生じることがある。

ステンレス鋼のＨｅ割れ現象は、補修・保守・保全あるいは改良するために中性子照射を受けた原子炉構造物に溶接を施す場合に問題となる。原子炉構造物に用いられるステンレス鋼に健全な溶接部を得るためには、Ｈｅ割れが生じるか否かを予測しておく必要がある。

Ｈｅ割れの予測方法は、たとえば、特許文献１に開示されている。この予測方法は、被診断材料のＨｅ含有量を求める工程と、溶接による溶融金属近傍の温度履歴および応力履歴を予測する工程と、溶融金属近傍の粒界Ｈｅバブルの成長を推測する工程と、このＨｅバブルの成長挙動から被診断材料の溶接の可否を診断する工程とからなる方法である。

また、Ｈｅバブルの成長挙動から溶接可否を診断する方法として、Ｈｅバブルを有する結晶粒界が延性破壊に至る限界歪みと、溶接中に評価点に加わる歪みとを比較し、後者の歪みが前者の限界歪みを上回った時に「割れが発生する」と診断する方法が知られている。

特許文献２には、Ｈｅ割れの大きさを予測する方法が開示されている。この方法は、中性子照射材の溶接部の任意の点における溶接中の温度、応力及び歪みの時刻歴を計算し、金属中のＨｅ濃度と、温度および応力の時刻歴から、結晶粒界上に生成されるＨｅバブルの直径および密度の計算を行うものである。

特許文献３および特許文献４には、溶接部の強度を予測する方法や、溶接割れの発生分布を求める方法が開示されている。
特開平１０−１１１３８０号公報 特開２００４−１４４６５７号公報 特開２００６−１１８８６５号公報 特開２００７−１０４００号公報

原子炉構造物を補修や改良のため溶接する場合、２パス以上の溶接ビードを繰り返し形成させる「多パス溶接」を適用することが多い。照射を受けたステンレス鋼に多パス溶接を行うと、パス数に応じて繰り返し加熱が生じるため、Ｈｅバブルの成長が促進され、Ｈｅ割れが生じやすい傾向がある。

そこで、本発明は、中性子照射を受けた後に複数パスで溶接された原子炉構造物の溶接部近傍の溶接割れ分布を精度よく求めることができるようにすることを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明は、中性子照射を受けた後に複数パスで溶接された原子炉構造物の溶接部近傍の溶接割れを評価する溶接割れ評価方法において、前記原子炉構造物の結晶粒度に基づいて前記溶接部近傍での結晶粒界の配置をモデル化する粒界配置算出工程と、前記原子炉構造物の形状および溶接条件に基づいてそれぞれの溶接パス毎に溶接中の溶接金属近傍の任意点における温度、応力および歪みの時刻歴を計算する時刻歴算出工程と、前記時刻歴算出工程で計算された各溶接パス毎の温度および応力の時刻歴ならびに原子炉構造物のＨｅ含有量に基づいて、前記溶接部近傍の複数の結晶粒界上におけるＨｅバブル直径および密度を各溶接パス毎に計算するバブル直径密度算出工程と、前記バブル直径密度算出工程で計算された前記Ｈｅバブル直径および密度ならびに前記時刻歴算出工程で計算された前記歪みの時刻歴に基づいて、前記溶接部近傍の複数の結晶粒界上で割れが発生したか否かを判定する割れ発生判定工程と、前記割れ発生判定工程での判定結果に基づいて、前記溶接部近傍での溶接割れ発生分布を求める溶接割れ発生分布算出工程と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、中性子照射を受けた後に複数パスで溶接された原子炉構造物の溶接部近傍の溶接割れを評価する溶接割れ評価システムにおいて、前記原子炉構造物の結晶粒度に基づいて前記溶接部近傍での結晶粒界の配置をモデル化する粒界配置算出手段と、前記原子炉構造物の形状および溶接条件に基づいてそれぞれの溶接パス毎に溶接中の溶接金属近傍の任意点における温度、応力および歪みの時刻歴を計算する時刻歴算出手段と、前記時刻歴算出工程で計算された各溶接パス毎の温度および応力の時刻歴ならびに原子炉構造物のＨｅ含有量に基づいて、前記溶接部近傍の複数の結晶粒界上におけるＨｅバブル直径および密度を各溶接パス毎に計算するバブル直径密度算出手段と、前記バブル直径密度算出工程で計算された前記Ｈｅバブル直径および密度ならびに前記時刻歴算出工程で計算された前記歪みの時刻歴に基づいて、前記溶接部近傍の複数の結晶粒界上で割れが発生したか否かを判定する割れ発生判定手段と、前記割れ発生判定工程での判定結果に基づいて、前記溶接部近傍での溶接割れ発生分布を求める溶接割れ発生分布算出手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、中性子照射を受けた後に複数パスで溶接された原子炉構造物の溶接部近傍の溶接割れを評価する溶接割れ評価プログラムにおいて、コンピュータに、前記原子炉構造物の結晶粒度に基づいて前記溶接部近傍での結晶粒界の配置をモデル化する粒界配置算出機能と、前記原子炉構造物の形状および溶接条件に基づいてそれぞれの溶接パス毎に溶接中の溶接金属近傍の任意点における温度、応力および歪みの時刻歴を計算する時刻歴算出機能と、前記時刻歴算出工程で計算された各溶接パス毎の温度および応力の時刻歴ならびに原子炉構造物のＨｅ含有量に基づいて、前記溶接部近傍の複数の結晶粒界上におけるＨｅバブル直径および密度を各溶接パス毎に計算するバブル直径密度算出機能と、前記バブル直径密度算出工程で計算された前記Ｈｅバブル直径および密度ならびに前記時刻歴算出工程で計算された前記歪みの時刻歴に基づいて、前記溶接部近傍の複数の結晶粒界上で割れが発生したか否かを判定する割れ発生判定機能と、前記割れ発生判定工程での判定結果に基づいて、前記溶接部近傍での溶接割れ発生分布を求める溶接割れ発生分布算出機能と、を実現させることを特徴とする。

本発明によれば、中性子照射を受けた後に複数パスで溶接された原子炉構造物の溶接部近傍の溶接割れ分布を求めることができる。

本発明に係る溶接割れ評価方法の一実施の形態を、図面を参照して説明する。

図３は、本実施の形態における評価対象の原子炉構造物の溶接部近傍の断面図である。

本実施の形態の溶接割れ評価方法は、中性子照射を受けた後に複数パスで溶接された原子炉構造物８の溶接部９の近傍の溶接割れを評価対象とする。ステンレス鋼などで形成された原子炉構造物８が中性子照射を受けた後、開先を溶接金属で肉盛溶接される場合がある。本実施の形態では、原子炉構造物８には合計７パスの多パス溶接が施されていて、７層の溶接金属９１，９２，９３，９４，９５，９６，９７が積層されている。

図１は、本実施の形態における溶接割れ評価方法のフローチャートである。図２は、本実施の形態における溶接割れ評価システムのブロック図である。

本実施の形態の溶接割れ評価方法では、粒界配置算出工程（工程Ｓ１）、時刻歴算出工程（工程Ｓ２）、バブル直径密度算出工程（工程Ｓ３）、割れ発生判定工程（工程Ｓ４）および溶接割れ発生分布算出工程（工程Ｓ５）を行う。これらの工程は、手作業で行ってもよいが、たとえばコンピュータなどを用いた溶接割れ評価システムによって行ってもよい。

この溶接割れ評価システムは、粒界配置算出手段２１、時刻歴算出手段２２、バブル直径密度算出手段２３、割れ発生判定手段２４、および、溶接割れ発生分布算出手段２５を有している。また、溶接割れ評価システムは、記憶手段３０、入力手段２６および出力手段２７を有している。入力手段２６は、たとえばキーボードやマウス、あるいは、他のシステムとのインターフェースである。出力手段２７は、ディスプレーやプリンタ、あるいは、他のシステムとのインターフェースである。さらに、溶接割れ評価システムは、溶接部９の近傍の強度を予測するために、指標算出手段２８および強度予測手段２９を備えていてもよい。

入力手段２６から、原子炉構造物８の結晶粒度、Ｈｅ含有量、形状および鋼種、ならびに、各溶接パスの溶接条件などが入力される。入力された原子炉構造物８の結晶粒度、Ｈｅ含有量、形状および鋼種、ならびに、各溶接パスの溶接条件などは、記憶手段３０に記憶される。

粒界配置算出工程（工程Ｓ１）では、原子炉構造物８の結晶粒度に基づいて溶接部９の近傍での結晶粒界の配置をモデル化する。

図４は、本実施の形態における評価対象の原子炉構造物の溶接部近傍での結晶粒界の配置を模式的に示す拡大断面図である。

原子炉構造物８の内部の結晶粒界１１の配置は、たとえば原子炉構造物８と同じ残材もしくは同等の結晶粒度を有する材料の結晶粒界の配置を、金属組織観察により求めることによってモデル化する。あるいは、平面上あるいは空間内にいくつかの点（母点）が配置されているとき、その平面内あるいは空間内の任意の点がどの母点に最も近いかによりその平面あるいは空間を分割するボロノイ（voronoi）分割法を用いてモデル化し、ランダムな結晶粒界１１の配置を再現してもよい。このモデル化は、粒界配置算出手段２１が行う。

また、時刻歴算出工程（工程Ｓ２）では、時刻歴算出手段２２が、原子炉構造物８の形状および溶接条件に基づいて、それぞれの溶接パス毎に溶接中の溶接金属１０の近傍の任意点における温度、応力、および、歪みの時刻歴を計算する。温度、応力、および、歪みの時刻歴は、たとえば、有限要素法による熱弾塑性解析によって求める。この計算は、時刻歴算出手段２２によって行われる。

バブル直径密度算出工程（工程Ｓ３）では、バブル直径密度算出手段２３が、溶接部９の近傍の複数の結晶粒界１１上でのＨｅバブル直径および密度を各溶接パス毎に計算する。このＨｅバブル直径および密度は、時刻歴算出工程（工程Ｓ２）で計算された各溶接パス毎の温度および応力の時刻歴ならびに原子炉構造物８のＨｅ含有量に基づいて計算される。

具体的には、時刻歴算出工程（工程Ｓ２）で求めた１パス目溶接中の温度、応力の時刻歴と、原子炉構造物のＨｅ含有量、原子炉構造物の鋼種から、１パス目溶接時の溶接金属９１の近傍での複数の結晶粒界１１上におけるＨｅバブル直径と密度を計算する。

図５は、本実施の形態における１パス目溶接中の温度、応力の時刻歴の例を示すグラフである。図６は、本実施の形態における１パス目溶接時のＨｅバブル直径と密度の時間変化の例を示すグラフである。

溶接時の加熱により温度が上昇するため、Ｈｅバブル密度が合体により減少する。一方、加熱と引張応力の重畳によりＨｅバブル直径が時間とともに増加する。

次に、時刻歴算出工程（工程Ｓ２）で求めた２パス目溶接中の温度、応力の時刻歴と原子炉構造物８の鋼種から、２パス目溶接時の溶接金属９２の近傍での複数の結晶粒界上におけるＨｅバブル直径と密度を計算する。

１パス目の溶接終了後のバブル直径と密度の値を初期値として、２パス目の溶接時Ｈｅバブル直径、密度の時間変化を計算すると、繰り返し加熱によるＨｅバブル挙動を計算できる。

図７は、本実施の形態における２パス目溶接中の温度、応力の時刻歴の例を示すグラフである。図８は、本実施の形態における２パス目溶接時のＨｅバブル直径と密度の時間変化の例を示すグラフである。

同様に各パス溶接時の溶接部９の近傍での複数の結晶粒界１１上におけるＨｅバブル直径と密度をｎパスまで計算する。本実施の形態ではｎ＝７なので、７パス目まで計算する。

図９は、本実施の形態における７パス目溶接中の温度、応力の時刻歴の例を示すグラフである。図１０は、本実施の形態における７パス目溶接時のＨｅバブル直径と密度の時間変化の例を示すグラフである。

このようにして、多パスの溶接が施された後の、溶接部９の近傍のＨｅバブル直径と密度が得られる。

割れ発生判定工程（工程Ｓ４）では、割れ発生判定手段２４が、溶接部９の近傍の複数の結晶粒界１１上で溶接割れ１２（図４参照）が発生したか否かを判定する。溶接割れ１２の発生は、バブル直径密度算出工程（工程Ｓ３）で計算されたＨｅバブル直径および密度、ならびに、時刻歴算出工程（工程Ｓ２）で計算された歪みの時刻歴に基づいて判定される。

溶接部９の近傍の複数の結晶粒界上における溶接割れ１２の発生を任意点における歪みの時刻歴から判定する方法としては、たとえば特許文献２に記載された方法を用いることができる。なお、ステンレス鋼の材質により粒界割れの感受性が異なる場合があるため、鋼種の種類を判定に用いている。たとえば原子炉構造物８の材質がＳＵＳ３０４の場合には、ＳＵＳ３１６Ｌに比べて割れが生じにくいように粒界Ｈｅバブル直径・密度の計算式、および割れ判定式のいずれか、または両方の定数を変化させる。

結晶粒界１１上で溶接割れ１２が発生したか否かは、たとえば破壊歪みと溶接中の歪みとの関係によって判定することができる。この破壊歪みは、Ｈｅバブル直径Ｄと密度Ｎから、次式によって計算される。

ここで、ｎは加工硬化指数、ＤはＨｅバブル直径、ＮはＨｅバブル密度である。

図１１は、本実施の形態における７パス目溶接時の破壊歪みと溶接中の歪みの時間変化の例を示すグラフである。

図１１において破壊歪みと溶接中の歪みが交差した時点、すなわち、溶接中の歪みの時刻歴が破壊歪みを上回ったときに、結晶粒界１１上で溶接割れ１２が発生したと判定することができる。

溶接割れ発生分布算出工程（工程Ｓ５）では、溶接割れ発生分布算出手段２５が、割れ発生判定工程（工程Ｓ４）での判定結果に基づいて溶接部９の近傍での溶接割れ発生分布を求める。

溶接部９の近傍での溶接割れ発生分布は、たとえばディスプレーなどの出力手段２７から出力される（工程Ｓ８）。溶接割れ発生分布を、他のシステムにインターフェースを介して伝達して、他の評価などに用いてもよい。溶接部９の近傍における割れ発生分布の表示の方法は、たとえば特許文献４に記載されている。

このように本実施の形態では、結晶粒界の配置は評価対象の結晶粒度に基づいてモデル化されるため、より現実に近いモデルとなる。このため、本実施の形態の溶接割れ評価方法を用いると、中性子照射を受けた後に複数パスで溶接された原子炉構造物の溶接部近傍の溶接割れ分布を精度よく求めることができる。

また、Ｈｅに起因する割れは、高温に曝される溶接部９の近傍で発生しやすい。したがって、各パスでの溶接時における最高温度が、粒界Ｈｅバブルの生成と成長が生じる温度（約７００℃）以下の領域に位置する結晶粒界については、Ｈｅバブル直径と密度の計算を省略しても計算精度の上で問題がない。そこで、バブル直径密度算出工程（工程Ｓ３）は、溶接部９の近傍の複数の結晶粒界１１のうち時刻歴算出工程（工程Ｓ２）で計算された温度の最大値が結晶粒界にＨｅバブル生成および成長が生じる温度以上である結晶粒界を対象としてもよい。これにより、計算に要する時間を短くすることができる。

溶接により材料の融点以上に加熱される領域は溶接金属１０となり、そこでは粒界割れが発生しないため、Ｈｅバブル直径と密度の計算を省略しても計算精度の上で問題がない。そこで、バブル直径密度算出工程（工程Ｓ３）は、溶接部９の近傍の複数の結晶粒界１１のうち時刻歴算出工程（工程Ｓ２）で計算された温度の最大値が融点以下である結晶粒界を対象としてもよい。これにより、計算に要する時間を短くすることができる。

さらに、溶接割れ発生分布算出工程（工程Ｓ５）で求められた溶接部９の近傍における割れ発生分布に基づいて、溶接部９の近傍の強度を予測することもできる。溶接部９の近傍の強度は、指標算出工程（工程Ｓ６）および強度予測工程（工程Ｓ７）によって予測される。

指標算出工程（工程Ｓ６）では、指標算出手段２８が、溶接部９の近傍での割れ指標を算出する。また、強度予測工程（工程Ｓ７）では、強度予測手段２９が、溶接部９の近傍における割れ指標と溶接部強度の関係から溶接部強度を定式化したマスターカーブを用いて、割れ指標に基づいて溶接部９の近傍の強度を予測する。このマスターカーブは、入力手段２６から入力し、記憶手段３０に記憶しておく。このようにして、溶接部９の近傍のたとえば継手などの強度を精度よく予測することができる。

溶接部９の近傍における割れ指標からマスターカーブを用いて溶接部強度を予測できることは、たとえば特許文献４に記載されている。予測された強度は、溶接割れ発生分布などの計算結果とともに、出力手段２７から出力される（工程Ｓ８）。

このように本実施の形態では、より現実に近い結晶粒界の配置のモデルを用いるため、中性子照射を受けた後に複数パスで溶接された原子炉構造物の溶接部近傍の溶接部強度を精度よく予測することができる。

なお、上述の実施の形態は単なる例示であり、本発明はこれに限定されない。

本発明に係る溶接割れ評価方法の一実施の形態におけるフローチャートである。 本発明に係る溶接割れ評価方法の一実施の形態における溶接割れ評価システムのブロック図である。 本発明に係る溶接割れ評価方法の一実施の形態における評価対象の原子炉構造物の溶接部近傍の断面図である。 本発明に係る溶接割れ評価方法の一実施の形態における評価対象の原子炉構造物の溶接部近傍での結晶粒界の配置を模式的に示す拡大断面図である。 本発明に係る溶接割れ評価方法の一実施の形態における１パス目溶接中の温度、応力の時刻歴の例を示すグラフである。 本発明に係る溶接割れ評価方法の一実施の形態における１パス目溶接時のＨｅバブル直径と密度の時間変化の例を示すグラフである。 本発明に係る溶接割れ評価方法の一実施の形態における２パス目溶接中の温度、応力の時刻歴の例を示すグラフである。 本発明に係る溶接割れ評価方法の一実施の形態における２パス目溶接時のＨｅバブル直径と密度の時間変化の例を示すグラフである。 本発明に係る溶接割れ評価方法の一実施の形態における７パス目溶接中の温度、応力の時刻歴の例を示すグラフである。 本発明に係る溶接割れ評価方法の一実施の形態における７パス目溶接時のＨｅバブル直径と密度の時間変化の例を示すグラフである。 本発明に係る溶接割れ評価方法の一実施の形態における７パス目溶接時の破壊歪みと溶接中の歪みの時間変化の例を示すグラフである。

符号の説明

８…原子炉構造物、９…溶接部、１０…溶接金属、１１…結晶粒界、１２…溶接割れ、２１…粒界配置算出手段、２２…時刻歴算出手段、２３…バブル直径密度算出手段、２４…割れ発生判定手段、２５…溶接割れ発生分布算出手段、２６…入力手段、２７…出力手段、２８…指標算出手段、２９…強度予測手段、３０…記憶手段、９１，９２，９３，９４，９５，９６，９７…溶接金属

Claims (9)

1. 中性子照射を受けた後に複数パスで溶接された原子炉構造物の溶接部近傍の溶接割れを評価する溶接割れ評価方法において、
   前記原子炉構造物の結晶粒度に基づいて前記溶接部近傍での結晶粒界の配置をモデル化する粒界配置算出工程と、
   前記原子炉構造物の形状および溶接条件に基づいてそれぞれの溶接パス毎に溶接中の溶接金属近傍の任意点における温度、応力および歪みの時刻歴を計算する時刻歴算出工程と、
   前記時刻歴算出工程で計算された各溶接パス毎の温度および応力の時刻歴ならびに原子炉構造物のＨｅ含有量に基づいて、前記溶接部近傍の複数の結晶粒界上におけるＨｅバブル直径および密度を各溶接パス毎に計算するバブル直径密度算出工程と、
   前記バブル直径密度算出工程で計算された前記Ｈｅバブル直径および密度ならびに前記時刻歴算出工程で計算された前記歪みの時刻歴に基づいて、前記溶接部近傍の複数の結晶粒界上で割れが発生したか否かを判定する割れ発生判定工程と、
   前記割れ発生判定工程での判定結果に基づいて、前記溶接部近傍での溶接割れ発生分布を求める溶接割れ発生分布算出工程と、
   を有することを特徴とする溶接割れ評価方法。
2. 前記溶接割れ発生分布を表示する工程を有することを特徴とする請求項１に記載の溶接割れ評価方法。
3. 前記粒界割れ発生分布に基づいて前記溶接部近傍での割れ指標を算出する指標算出工程と、
   前記割れ指標に基づいて前記溶接部近傍の強度を予測する強度予測工程と、
   を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の溶接割れ評価方法。
4. 前記バブル直径密度算出工程は、前記溶接部近傍の複数の結晶粒界のうち前記時刻歴算出工程で計算された温度の最大値が結晶粒界にＨｅバブル生成および成長が生じる温度以上である結晶粒界を対象とすることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の溶接割れ評価方法。
5. 前記バブル直径密度算出工程は、前記溶接部近傍の複数の結晶粒界のうち前記時刻歴算出工程で計算された温度の最大値が融点以下である結晶粒界を対象とすることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の溶接割れ評価方法。
6. 粒界配置算出工程は、前記溶接部近傍と同等の結晶粒度を有する材料の結晶粒界の配置を金属組織観察して、観察された結晶粒界の配置に基づいて前記溶接部近傍での結晶粒界の配置をモデル化するものであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の溶接割れ評価方法。
7. 粒界配置算出工程は、前記結晶粒度に基づいたボロノイ分割によって前記溶接部近傍での結晶粒界の配置をモデル化するものであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の溶接割れ評価方法。
8. 中性子照射を受けた後に複数パスで溶接された原子炉構造物の溶接部近傍の溶接割れを評価する溶接割れ評価システムにおいて、
   前記原子炉構造物の結晶粒度に基づいて前記溶接部近傍での結晶粒界の配置をモデル化する粒界配置算出手段と、
   前記原子炉構造物の形状および溶接条件に基づいてそれぞれの溶接パス毎に溶接中の溶接金属近傍の任意点における温度、応力および歪みの時刻歴を計算する時刻歴算出手段と、
   前記時刻歴算出工程で計算された各溶接パス毎の温度および応力の時刻歴ならびに原子炉構造物のＨｅ含有量に基づいて、前記溶接部近傍の複数の結晶粒界上におけるＨｅバブル直径および密度を各溶接パス毎に計算するバブル直径密度算出手段と、
   前記バブル直径密度算出工程で計算された前記Ｈｅバブル直径および密度ならびに前記時刻歴算出工程で計算された前記歪みの時刻歴に基づいて、前記溶接部近傍の複数の結晶粒界上で割れが発生したか否かを判定する割れ発生判定手段と、
   前記割れ発生判定工程での判定結果に基づいて、前記溶接部近傍での溶接割れ発生分布を求める溶接割れ発生分布算出手段と、
   を有することを特徴とする溶接割れ評価システム。
9. 中性子照射を受けた後に複数パスで溶接された原子炉構造物の溶接部近傍の溶接割れを評価する溶接割れ評価プログラムにおいて、コンピュータに、
   前記原子炉構造物の結晶粒度に基づいて前記溶接部近傍での結晶粒界の配置をモデル化する粒界配置算出機能と、
   前記原子炉構造物の形状および溶接条件に基づいてそれぞれの溶接パス毎に溶接中の溶接金属近傍の任意点における温度、応力および歪みの時刻歴を計算する時刻歴算出機能と、
   前記時刻歴算出工程で計算された各溶接パス毎の温度および応力の時刻歴ならびに原子炉構造物のＨｅ含有量に基づいて、前記溶接部近傍の複数の結晶粒界上におけるＨｅバブル直径および密度を各溶接パス毎に計算するバブル直径密度算出機能と、
   前記バブル直径密度算出工程で計算された前記Ｈｅバブル直径および密度ならびに前記時刻歴算出工程で計算された前記歪みの時刻歴に基づいて、前記溶接部近傍の複数の結晶粒界上で割れが発生したか否かを判定する割れ発生判定機能と、
   前記割れ発生判定工程での判定結果に基づいて、前記溶接部近傍での溶接割れ発生分布を求める溶接割れ発生分布算出機能と、
   を実現させることを特徴とする溶接割れ評価プログラム。

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