JP3542407B2 - Welding method for low residual stress structure - Google Patents

Welding method for low residual stress structure Download PDF

Info

Publication number
JP3542407B2
JP3542407B2 JP14714795A JP14714795A JP3542407B2 JP 3542407 B2 JP3542407 B2 JP 3542407B2 JP 14714795 A JP14714795 A JP 14714795A JP 14714795 A JP14714795 A JP 14714795A JP 3542407 B2 JP3542407 B2 JP 3542407B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
residual stress
welded
order
point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP14714795A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH091376A (en
Inventor
正人 望月
昭夫 遠藤
則明 和田
成雄 服部
康方 玉井
正紀 中川
真琴 林
治男 藤森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP14714795A priority Critical patent/JP3542407B2/en
Publication of JPH091376A publication Critical patent/JPH091376A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3542407B2 publication Critical patent/JP3542407B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、低残留応力構造の溶接方法に係り、特に、溶接構造物の残留応力を低くする溶接方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の溶接構造物においては、残留応力、残留変形が発生した後に、熱処理などにより残留応力、残留変形を除去する方法が一般的であった。熱処理により残留応力、残留変形を除去する方法は、例えば、特開昭62−17133号公報に記載されている。
また、残留応力、残留変形を低減させる溶接法としては、すみ肉溶接において、溶接と同時に溶接線の裏側を加熱する方法などがある。溶接と同時に溶接線の裏側を加熱することにより残留応力、残留変形を低減させる溶接法は、例えば、特開平4−162978号公報に記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術の熱処理方法などにおいては、溶接後の残留応力値、残留変形値の大小については評価の対象ではなく、溶接後に熱処理を施すことによって残留応力、残留変形を低減させることに主目的がおかれていた。すなわち、熱処理を施す前の溶接終了後の残留応力、残留変形については考慮されていなかった。
【0004】
また、上記従来技術のすみ肉溶接と同時に溶接線の裏側を加熱する方法などでは、溶接時の裏側の加熱条件を変化させることによつて残留応力、残留変形を低減させている。しかし、裏側の加熱条件を考慮しているものの、例えば、溶接パスの積層順序などについては考慮されていなかった。
【0005】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、溶接パスの積層順序とそれに伴う残留応力、残留変形に注目することにより、残留応力、残留変形の小さい溶接条件を設定した低残留応力構造の溶接方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の低残留応力構造の溶接方法に係る第1の方法は、溶接される構造物の継手形状に応じて、溶接条件を設定するに当り、特定の溶接条件における溶接パスの積層の順序を決めるものとし、前記特定の溶接条件下で溶接による残留応力解析を行ない、残留応力評価点として予め定めた注目点における残留応力値が最も小さくなる溶接パスの積層順序を、複数ある溶接パスの積層順序を逐次比較して選択するものである。
【0007】
同じく第2の方法は、溶接される構造物の、少なくとも、開先形状、溶接方法、入熱量、溶接パスの積層の順序からなる種々の溶接条件を設定するに当り、前記種々の溶接条件下で溶接による残留応力解析を行ない、残留応力評価点として予め定めた注目点における残留応力値が最も小さくなる前記種々の溶接条件を、前記種々の溶接条件を逐次比較して選択するものである。
【0008】
同じく第3の方法は、複数の溶接継手の組み合わせとして構成される溶接構造物における溶接条件を設定するに当り、特定の溶接条件におけるそれぞれの溶接パスの積層の順序を決めるものとし、前記特定の溶接条件下で溶接による残留応力解析を行ない、残留応力評価点として予め定めた注目点における残留応力値が最も小さくなる溶接パスの積層順序を、複数ある溶接パスの積層順序を逐次比較して選択するものである。
【0009】
同じく第4の方法は、複数の溶接継手の組み合わせとして構成される溶接構造物の、少なくとも、開先形状、溶接方法、入熱量、溶接パスの積層の順序からなる種々の溶接条件を設定するに当り、前記種々の溶接条件下で溶接による残留応力解析を行ない、残留応力評価点として予め定めた注目点における残留応力値が最も小さくなる前記種々の溶接条件を、前記種々の溶接条件を逐次比較して選択するものである。
【0010】
同じく第5の方法は、溶接される構造物の継手形状に応じて、溶接条件を設定するに当り、特定の溶接条件における溶接パスの積層の順序を決めるものとし、前記特定の溶接条件下で溶接による残留変形解析もしくは残留変形測定を行ない、残留応力評価点として予め定めた注目点における残留変形値が最も小さくなる溶接パスの積層順序を、複数ある溶接パスの積層順序を逐次比較して選択するものである。
【0011】
同じく第6の方法は、溶接される構造物の、少なくとも、開先形状、溶接方法、入熱量、溶接パスの積層の順序からなる種々の溶接条件を設定するに当り、前記種々の溶接条件下で溶接による残留変形解析もしくは残留変形測定を行ない、残留応力評価点として予め定めた注目点における残留変形値が最も小さくなる前記種々の溶接条件を、前記種々の溶接条件を逐次比較して選択するものである。
【0012】
同じく第7の方法は、複数の溶接継手の組み合わせとして構成される溶接構造物における溶接条件を設定するに当り、特定の溶接条件におけるそれぞれの溶接パスの積層の順序を決めるものとし、前記特定の溶接条件下で溶接による残留変形解析もしくは残留変形測定を行ない、残留応力評価点として予め定めた注目点における残留変形値が最も小さくなる溶接パスの積層順序を、複数ある溶接パスの積層順序を逐次比較して選択するものである。
【0013】
同じく第8の方法は、複数の溶接継手の組み合わせとして構成される溶接構造物の、少なくとも、開先形状、溶接方法、入熱量、溶接パスの積層の順序からなる種々の溶接条件を設定するに当り、前記種々の溶接条件下で溶接による残留応力変形解析もしくは残留変形測定を行ない、残留応力評価点として予め定めた注目点における残留変形値が最も小さくなる前記種々の溶接条件を、前記種々の溶接条件を逐次比較して選択するものである。
【0014】
同じく第9の方法は、繰り返し負荷荷重を受ける溶接構造物について、第1もしくは第2の方法を用いて、欠陥が発生すると予想される部位の表面での残留応力を許容値以下に設定するものである。
同じく第10の方法は、繰り返し負荷荷重を受ける溶接構造物について、第1もしくは第2の方法を用いて、欠陥が発生すると予想される部位の表面を起点とした断面、かつ、負荷される荷重の最大主応力方向に垂直方向の断面での残留応力の平均値を最小にするものである。
【0015】
同じく第11の方法は、プラント機器を構成する溶接構造物について、第1もしくは第2の方法を用いて、起動中および停止中を含めた運転時に負荷される部位の表面での残留応力を許容値以下に設定するものである。
同じく第12の方法は、プラント機器を構成する溶接構造物について、第1もしくは第2の方法を用いて、欠陥が発生すると予想される部位の表面を起点とした断面、かつ、起動中および停止中を含めた運転時に応力が負荷される荷重の最大主応力方向に垂直方向の断面での残留応力の平均値を最小にするものである。
【0016】
同じく第13の方法は、溶接継手部の表側と裏側で耐腐食性の異なる条件で使用するプラント機器を構成する溶接構造物について、第1もしくは第2の方法を用いて、耐腐食性の悪い環境側の構造物表面での残留応力を許容値以下に設定するものである。
同じく第14の方法は、溶接継手部の表側と裏側で耐腐食性の異なる条件で使用する溶接構造物について、第1もしくは第2の方法を用いて、き裂が進展すると考えられる断面でのき裂を開口させる方向の残留応力分布の圧縮応力のピーク値の位置が、耐腐食性の悪い環境側の構造物表面により近い位置になるように設定するものである。
【0017】
同じく第15の方法は、溶接構造物の中で未溶着部を有する溶接継手部付近について、第1もしくは第2の方法を用いて、未溶着先端付近での未溶着部を開口開口させる方向の残留応力が許容値以下になるように計算し、、溶接条件を設定するものである。
同じく第16の方法は、繰り返し負荷荷重を受ける溶接構造物について、第1もしくは第2の方法を用いて、溶接止端部での溶接線垂直方向残留応力が許容値以下になるように設定するものである。
【0018】
同じく第17の方法は、筐体形の溶接構造物について、第1もしくは第2の方法を用いて、溶接終了後に発生する構造物内部の拘束応力が許容値以下になるように設定するものである。
同じく第18の方法は、繰り返し負荷荷重を受ける筐体形の溶接構造物について、第1もしくは第2の方法を用いて、溶接止端部での溶接終了後に発生する構造物内部の拘束応力を含めた残留応力が許容値以下になるように設定するものである。
【0019】
同じく第19の方法は、溶接終了後に熱処理を受ける溶接構造物について、第1もしくは第2の方法を用いて、溶接される溶接構造物の継手形状に合わせ、溶接パスの積層の順序と溶接終了後の熱処理条件を考慮した残留応力を計算し、注目点での残留応力が許容値以下になるように設定するものである。
同じく第20の方法は、溶接構造物の中で両側開先のルート部に未溶着部を有する溶接継手部について、第1もしくは第2の方法を用いて、左右の溶接肉盛量がほぼ均等になるように、溶接パスの積層順序を右側から左側、もしくは、左側から右側へ少なくとも3回は移動するようにしながら溶接を行うものである。
【0020】
同じく第21の方法は、円筒形の構造物で内外面の両側開先を持つ周方向溶接部について、第1もしくは第2の方法を用いて、内面側の溶接を行なったのちに、外面側の溶接を行うものである。
同じく第22の方法は、原子力発電プラントの原子炉圧力容器内部の炉心シュラウドの中で、少なくとも上部リング、上部胴、中間部リング、中間胴上半、中間胴下半、下部リング、下部胴の周方向溶接部について、第1の方法を用いて、両側開先を持つ溶接部のシュラウド内表面側から溶接を行い、その後、シュラウド外表面側の溶接を行うものである。
【0021】
同じく第23の方法は、原子力発電プラントの原子炉圧力容器内部の炉心シュラウドの中で、少なくとも上部リング、上部胴、中間部リング、中間胴上半、中間胴下半、下部リング、下部胴の周方向溶接部について、第2の方法を用いて、少なくとも溶接構造物の開先形状、溶接方法、入熱量、溶接パスの積層の順序に代表される溶接条件を決定し、シュラウド外表面側からシュラウド内表面側に溶接パスが積層される片側開先の溶接を行うものである。
【0022】
同じく第24の方法は、原子力発電プラントの中性子束計装配管と原子炉圧力容器下鏡の溶接部について、第5の方法を用いて、原子炉圧力容器下鏡との傾斜角度の小さい圧力容器胴体側での溶接を行い、次に、傾斜角度の大きい炉心中央側の溶接を行うこと、もしくは、原子炉圧力容器との傾斜角度の小さい圧力容器胴体側での溶接ののちに、傾斜角度の大きい炉心中央側の溶接を行うことを繰り返すことにより溶接パスの積層を完了させるものである。
【0023】
同じく第25の方法は、原子力発電プラントの中性子束計装配管と原子炉圧力容器下鏡の溶接部について、第6の方法を用いて、少なくとも溶接構造物の開先形状、溶接方法、入熱量、溶接パスの積層の順序に代表される溶接条件を決定し、原子炉圧力容器下鏡との傾斜角度の小さい圧力容器胴体側での溶接を行い、次に、傾斜角度の大きい炉心中心側での溶接を傾斜角度の小さい断面での溶接による入熱量よりも小さい入熱量にて行うこと、もしくは、原子炉圧力容器下鏡との傾斜角度の小さい圧力容器胴体側での溶接ののちに、傾斜角度の大きい炉心中心側での溶接を傾斜角度の小さい断面での溶接による入熱量よりも小さい入熱量にて行うことを繰り返すことにより溶接パスの積層を完了させるものである。
【0024】
【作用】
第1の方法と第3の方法によれば、溶接構造物の残留応力を解析することにより、溶接パスの積層順序を求める作用が得られる。
第2の方法と第4の方法によれば、溶接条件の変化と残留応力の変化の関係から、溶接パスの積層順序や開先形状を含めた種々の溶接条件を求めることができる。
【0025】
第5の方法と第7の方法によれば、溶接構造物の残留変形を解析することにより、溶接パスの積層順序を求める作用が得られる。
第6の方法と第8の方法によれば、溶接条件の変化と残留応力の変化の関係から、溶接パスの積層順序や開先形状を含めた種々の溶接条件を求めることができる。
【0026】
第9の方法と第11の方法によれば、第1の方法および第2の方法による作用に加えて、溶接構造物の欠陥が発生しやすい部位の表面残留応力を許容値以下に設定する作用が得られる。
第10の方法と第12の方法によれば、第1の方法および第2の方法による作用に加えて、溶接構造物の欠陥が発生しやすい部位の表面を起点とした断面、かつ、運転時に負荷される荷重の最大主応力方向に垂直方向の断面での残留応力を最小にする作用が得られる。
【0027】
第13の方法によれば、第1の方法および第2の方法による作用に加えて、溶接構造物の耐腐食性の悪い表面側での残留応力を許容値以下に設定する作用が得られる。
第14の方法によれば、第1の方法および第2の方法による作用に加えて、溶接構造物の耐腐食性の悪い環境側の表面により近い位置にき裂が進展すると考えられる断面での残留応力分布の圧縮応力のピーク値の位置がくる作用が得られる。
【0028】
第15の方法と第20の方法によれば、第1の方法および第2の方法による作用に加えて、溶接継手部の未溶着部先端付近での未溶着部を開口させる方向の残留応力を許容値以下にする作用が得られる。
第16の方法によれば、第1の方法および第2の方法による作用に加えて、溶接構造物の溶接止端部での溶接線垂直方向の残留応力が許容値以下に設定する作用が得られる。
【0029】
第17の方法によれば、第1の方法および第2の方法による作用に加えて、溶接構造物内部の拘束応力を許容値以下にする作用が得られる。
第18の方法によれば、第1の方法および第2の方法による作用に加えて、溶接構造物内部の拘束応力を含めた残留応力を許容値以下にする作用が得られる。第19の方法によれば、第1の方法および第2の方法による作用に加えて、溶接後に熱処理を受ける溶接構造物の溶接パスの積層順序と熱処理過程を含めた残留応力を許容値以下にする作用が得られる。
【0030】
第21の方法、第22の方法、第23の方法によれば、円筒形の構造物で内外面の両側開先を持つ周方向溶接部、すなわち、原子力発電プラントの原子炉圧力容器内部の炉心シュラウドの中で、少なくとも上部リング、上部胴、中間部リング、中間胴上半、中間胴下半、下部リング、下部胴の周方向溶接部について、第13の方法と第14の方法による作用が得られる。
第24の方法、第25の方法によれば、原子力発電プラントの中性子束計装配管と原子炉圧力容器下鏡の溶接部について、第5の方法と第6の方法による作用が得られる。
【0031】
【実施例】
以下、本発明の各実施例を図1ないし図29を参照して説明する。
〔実施例 1〕
図1は、本発明の一実施例に係る溶接方法で、残留応力に注目した、溶接パスの積層順序を考慮した溶接構造物の溶接手順評価手法を示すフローチャート図である。以下の説明において、( )内は図1のフローチャートのステップNo.である。
図1に示すように、溶接構造物の溶接手順を評価するには、まず、対象となる溶接構造物の形状を決定する(ステップ101)。その際、溶接構造物の材質(ステップ102)や、継手の開先の種類(ステップ103)を含めた情報を図示しない演算制御手段に入力する。
【0032】
次に、対象となる溶接部の溶接条件を決定する(ステップ104)。その際、溶接方法(ステップ105)、溶接姿勢(ステップ106)、溶接棒径(ステップ107)、入熱量(ステップ108)を含めた情報を入力する。
溶接パスの積層順序として評価するm回(m通り)の回数を数えるため、パラメータnを1にする(ステップ109)。
ここで、評価するm回の溶接パスの積層順序を1回目からm回目に順に並べ、そのうち、n回目に数えられた溶接パスの積層順序を選択する(ステップ110)。すなわち、パラメータnが1の場合、評価するm回の溶接パスの積層順序の中の1回目に数えられた溶接パスの積層順序を選択する。
【0033】
選択された溶接パスの積層順序で製作する溶接構造物について、溶接による残留応力解析を実施する(ステップ111)。残留応力は、熱弾塑性解析や固有ひずみ解析などの数値解析により求めることができる。また、実験的に残留ひずみ量を測定し、弾性応力と弾性ひずみとの関係式から残留応力を解析することもできる。
残留応力解析結果から、残留応力を評価する点として予め決めておいた注目点での残留応力値を読み込む(ステップ112)。ここで、注目点は一箇所だけではなく、複数箇所を決めておいてもよい。
【0034】
ここで、注目点での残留応力値と、これまでに行なった残留応力解析による注目点の残留応力値を比較する(ステップ113)。注目点が一箇所のみの場合はその点についてのみ比較する。また、注目点が複数ある場合は、それぞれの点について比較する。
注目点での残留応力値がこれまでに行なった残留応力解析による注目点の残留応力値より小さい場合は、今回評価を行なっている溶接パスの積層順序を記憶する(ステップ114)。この記憶は、上書きを可能とするもので、常に注目点での残留応力値が最も小さい積層順序を記憶していることになる。
【0035】
注目点が一箇所のみの場合は、単純に残留応力値が小さい方の積層順序を記憶する。注目点が複数ある場合は、予めそれぞれの点に評価上の重要度を考慮した重み付けをし、複数の注目点全体として、残留応力値が小さい方の積層順序を記憶する。
注目点での残留応力値がこれまでに行なった残留応力解析による注目点の残留応力値より小さくない場合は、ステップ114の処理を無視する。
【0036】
パラメータnと、溶接パスの積層順序として評価する回数mが等しいかどうかを判別し(ステップ115)、等しければステップ114にて記憶されている溶接パスの積層順序を溶接順序として設定する(ステップ117)。また、パラメータnと、溶接パスの積層順序として評価する回数mが等しくなければ、溶接パスの積層順序を数えているパラメータnを、1大きくする(ステップ116)。その後、ステップ110に戻り、あらためて、ある溶接パスの積層順序について評価を行なう。
【0037】
以上のような手順を実施することにより、本発明に係る残留応力を考慮した溶接方法を与えるための一実施例である、溶接構造物の溶接手順を評価することができる。
【0038】
〔実施例 2〕
図2は、本発明の他の実施例に係る溶接方法で、残留変形に注目した、溶接パスの積層順序を考慮した溶接構造物の溶接手順評価手法を示すフローチャート図である。以下の説明において、( )内は図2のフローチャートのステップNo.である。
図2に示すように、溶接構造物の溶接手順を評価するには、まず、対象となる溶接構造物の形状を決定する(ステップ201)。その際、溶接構造物の材質(ステップ202)や、継手の開先の種類(ステップ203)を含めた情報を入力する。
【0039】
次に、対象となる溶接部の溶接条件を決定する(ステップ204)。その際、溶接方法(ステップ205)、溶接姿勢(ステップ206)、溶接棒径(ステップ207)、入熱量(ステップ208)を含めた情報を入力する。
溶接パスの積層順序として評価するm回(m通り)の回数を数えるため、パラメータnを1にする(ステップ209)。
ここで、評価するm回の溶接パスの積層順序を1回目からm回目に順に並べ、そのうち、n回目に数えられた溶接パスの積層順序を選択する(ステップ210)。すなわち、パラメータnが1の場合、評価するm回の溶接パスの積層順序の中の1回目に数えられた溶接パスの積層順序を選択する。
【0040】
選択された溶接パスの積層順序で製作する溶接構造物について、溶接による残留変形解析を実施する(ステップ211)。残留変形は、熱弾塑性解析などの数値解析により求めることができる。また、実験的に残留変形を求めることもできる。
残留変形解析結果から、残留変形を評価する点として予め決めておいた注目点での残留変形値を読み込む(ステップ212)。ここで、注目点は一箇所だけではなく、複数箇所を決めておいてもよい。
【0041】
ここで、注目点での残留変形値と、これまでに行なった残留変形解析による注目点の残留変形値を比較する(ステップ213)。注目点が一箇所のみの場合はその点についてのみ比較する。また、注目点が複数ある場合は、それぞれの点について比較する。
注目点での残留変形値がこれまでに行なった残留変形解析による注目点の残留変形値より小さい場合は、今回評価を行なっている溶接パスの積層順序を記憶する(ステップ214)。この記憶は、上書きを可能とするもので、常に注目点での残留応力値が最も小さい積層順序を記憶していることになる。
【0042】
注目点が一箇所のみの場合は、単純に残留変形値が小さい方の積層順序を記憶する。注目点が複数ある場合は、予めそれぞれの点に評価上の重要度を考慮した重み付けをし、複数の注目点全体として、残留変形値が小さい方の積層順序を記憶する。
注目点での残留変形値がこれまでに行なった残留変形解析による注目点の残留変形値より小さくない場合は、ステップ214の処理を無視する。
【0043】
パラメータnと、溶接パスの積層順序として評価する回数mが等しいかどうかを判別し(ステッブ215)、等しければステップ214にて記憶されている溶接パスの積層順序を溶接順序として設定する(ステップ217)。また、パラメータnと、溶接パスの積層順序として評価する回数mが等しくなければ、溶接パスの積層順序を数えているパラメータnを、1大きくする(ステップ216)。その後、ステップ210に戻り、あらためて、ある溶接パスの積層順序について評価を行なう。
【0044】
以上のような手順を実施することにより、本発明に係る残留変形を考慮した溶接方法を与えるための一実施例である、溶接構造物の溶接手順を評価することができる。
【0045】
〔実施例 3〕
図3は、本発明のさらに他の実施例に係る溶接方法で、溶接構造物の形状および溶接条件と溶接パスの積層順序を考慮した溶接構造物の溶接手順評価手法を示すフローチャート図である。以下の説明において、( )内は図3のフローチャートのステップNo.である。
図3に示すように、溶接構造物の溶接手順を評価するには、まず、対象となる溶接構造物の形状と溶接条件、溶接パスの積層順序を評価するパラメータとして、それぞれn、qの値を1にする(ステップ301)。
【0046】
次に、対象となる溶接構造物の形状と溶接部の溶接条件を設定する(ステップ302)。その際、評価する溶接構造物の形状と溶接部の溶接条件として考えられる、溶接構造物の材質や、継手の開先の種類、溶接方法、溶接姿勢、溶接棒径、入熱量を含めた情報をp通り入力する。ここで、評価するp回の溶接構造物の形状と溶接部の溶接条件を1回目からp回目に順に並べ、そのうち、q回目に数えられた溶接構造物の形状と溶接部の溶接条件を選択する。
溶接パスの積層順序として評価するm回の回数を数えるため、パラメータnを1にする(ステップ303)。ここで、評価するm回の溶接パスの積層順序を1回目からm回目に順に並べ、そのうち、n回目に数えられた溶接パスの積層順序を選択する。
【0047】
選択された溶接構造物の形状と溶接部の溶接条件、溶接パスの積層順序で製作する溶接構造物について、溶接による残留応力解析を実施する(ステップ304)。残留応力は、数値解析により求めることができる。また、実験的に残留ひずみ量を測定し、弾性応力と弾性ひずみとの関係式から残留応力を解析することもできる。
残留応力解析結果から、残留応力を評価する点として予め決めておいた注目点での残留応力値を読み込む(ステップ305)。ここで、注目点は一箇所だけではなく、複数箇所を決めておいてもよい。
【0048】
ここで、注目点での残留応力値と、これまでに行なった残留応力解析による注目点の残留応力値を比較する(ステップ306)。注目点が一箇所のみの場合はその点についてのみ比較する。また、注目点が複数ある場合は、それぞれの点について比較する。
注目点での残留応力値がこれまでに行なった残留応力解析による注目点の残留応力値より小さい場合は、今回評価を行なっている溶接構造物の形状と溶接部の溶接条件および溶接パスの積層順序を記憶する(ステップ307)。この記憶は、上書きを可能とするもので、常に注目点での残留応力値が最も小さい積層順序を記憶していることになる。
【0049】
注目点が一箇所のみの場合は、単純に残留応力値が小さい方の溶接構造物の形状と溶接部の溶接条件および溶接パスの積層順序を記憶する。注目点が複数ある場合は、予めそれぞれの点に評価上の重要度を考慮した重み付けをし、複数の注目点全体として、溶接構造物の形状と溶接部の溶接条件および溶接パスの積層順序を記憶する。
注目点での残留応力値がこれまでに行なった残留応力解析による注目点の残留応力値より小さくない場合は、ステップ307の処理を無視する。
【0050】
パラメータnと、溶接パスの積層順序として評価する回数mが等しいかどうかを判別し(ステッブ308)、等しければ次に進む。また、パラメータnと、溶接パスの積層順序として評価する回数mが等しくなければ、溶接パスの積層順序を数えているパラメータnを、1大きくする(ステップ309)。その後、ステップ303に戻り、あらためて、同じ溶接構造物の形状と溶接部の溶接条件の元で、ある溶接パスの積層順序について評価を行なう。
【0051】
パラメータqと、溶接構造物の形状と溶接条件として評価する回数pが等しくなければパラメータqを1大きくする(ステップ311)。その後、ステップ302に戻り、次の溶接構造物の形状と溶接条件の設定を行ない、評価を繰り返す。パラメータqとパラメータpが等しければステップ307にて記憶されている溶接構造物の形状と溶接条件および溶接パスの積層順序を溶接手順として設定する(ステップ312)。
【0052】
以上のような手順を実施することにより、本発明に係る残留応力を考慮した溶接方法を与えるための一実施例である、溶接構造物の形状と溶接条件および溶接パスの積層順序を評価することができる。
【0053】
〔実施例 4〕
図4は、本発明のさらに他の実施例に係る溶接方法で、仮想的に複数の溶接継手部をもつ溶接構造物の溶接手順評価手法を示すフローチャート図である。以下の説明において、( )内は図4のフローチャートのステップNo.である。
図4に示すように、溶接構造物の溶接手順を評価するには、まず、対象となる溶接構造物の形状を決定する(ステップ401)。その際、溶接構造物の材質(ステップ402)や、溶接構造物を仮想的に分割した場合の複数の溶接継手になる場所の開先の種類(ステップ403)を含めた情報を入力する。
【0054】
次に、溶接構造物を仮想的に分割した場合の複数の溶接継手の個数を表すパラメータqを1にする(ステップ404)。ここで評価するp個の仮想的な溶接継手の溶接条件を1個目からp個目に順に並べ、そのうち、q回目に数えられた溶接パスの積層順序を選択する(ステップ405)。すなわち、パラメータqが1の場合、評価するp個の仮想的な溶接継手の溶接条件の中の1回目に数えられた溶接継手の溶接条件を選択する。
【0055】
対象となる仮想的な溶接継手部の溶接条件を設定する(ステップ406)。その際、溶接方法(ステップ407)、溶接姿勢(ステップ408)、溶接棒径(ステップ409)、入熱量(ステップ410)を含めた情報を入力する。
パラメータqと、仮想的な溶接継手部の溶接条件として評価する回数pが等しいかどうかを判別し(ステップ411)、等しければステップ412に進む。また、パラメータqと、仮想的な溶接継手部の溶接条件として評価する回数pが等しくなければステップ406に戻り、あらためて、ある仮想的な溶接継手部の溶接条件について評価を行なう。
【0056】
溶接パスの積層順序として評価するm回の回数を数えるため、パラメータnを1にする(ステップ412)。
ここで、評価するm回の溶接パスの積層順序を1回目からm回目に順に並べ、そのうち、n回目に数えられた溶接パスの積層順序を選択する(ステップ413)。すなわち、パラメータnが1の場合、評価するm回の溶接パスの積層順序の中の1回目に数えられた溶接パスの積層順序を選択する。
【0057】
選択された溶接パスの積層順序で製作する溶接構造物について、溶接による残留応力解析を実施する(ステップ414)。残留応力は、熱弾塑性解析や固有ひずみ解析などの数値解析により求めることができる。また、実験的に残留ひずみ量を測定し、弾性応力と弾性ひずみとの関係式から残留応力を解析することもできる。
残留応力解析結果から、残留応力を評価する点として予め決めておいた注目点での残留応力値を読み込む(ステップ415)。ここで、注目点は一箇所だけではなく、複数箇所を決めておいてもよい。
【0058】
ここで、注目点での残留応力値と、これまでに行なった残留応力解析による注目点の残留応力値を比較する(ステップ416)。注目点が一箇所のみの場合はその点についてのみ比較する。また、注目点が複数ある場合は、それぞれの点について比較する。
注目点での残留応力値がこれまでに行なった残留応力解析による注目点の残留応力値より小さい場合は、今回評価を行なっている溶接パスの積層順序を記憶する(ステップ417)。この記憶は、上書きを可能とするもので、常に注目点での残留応力値が最も小さい積層順序を記憶していることになる。
【0059】
注目点が一箇所のみの場合は、単純に残留応力値が小さい方の積層順序を記憶する。注目点が複数ある場合は、予めそれぞれの点に評価上の重要度を考慮した重み付けをし、複数の注目点全体として、残留応力値が小さい方の積層順序を記憶する。
注目点での残留応力値がこれまでに行なった残留応力解析による注目点の残留応力値より小さくない場合は、ステップ417の処理を無視する。
【0060】
パラメータnと、溶接パスの積層順序として評価する回数mが等しいかどうかを判別し(ステッブ418)、等しければステップ417にて記憶されている溶接パスの積層順序を溶接順序として設定する(ステップ420)。また、パラメータnと、溶接パスの積層順序として評価する回数mが等しくなければ、溶接パスの積層順序を数えているパラメータnを、1大きくする(ステップ419)。その後、ステップ413に戻り、あらためて、ある溶接パスの積層順序について評価を行なう。
【0061】
以上のような手順を実施することにより、本発明に係る残留応力を考慮した溶接方法を与えるための一実施例である、仮想的に複数の溶接継手を有する溶接構造物の溶接手順を評価することができる。
【0062】
〔実施例 5〕
図1に示したフローチャートの如き、残留応力に注目した、溶接パスの積層順序を考慮した溶接構造物の溶接手順評価手法を適用した一実施例を、図5ないし図13を参照して説明する。
図5は、図1に示したフローチャートの如き溶接手順を適用した沸騰水型原子炉圧力容器の分解斜視図、図6は、図5の沸騰水型原子炉圧力容器の炉心シュラウドを示す斜視図、図7は、図6の炉心シュラウドの中間部リングと中間胴上半の周方向溶接部の拡大断面図である。
【0063】
また、図8は、図6に示す炉心シュラウドの中間部リングと中間胴上半の溶接部の溶接パスの積層順序の第一の例を示す説明図、図9は、同じ炉心シュラウドの中間部リングと中間胴上半の溶接部の溶接パスの積層順序の第二の例を示す説明図、図10は、同じ炉心シュラウドの中間部リングと中間胴上半の溶接部の溶接パスの積層順序の第三の例を示す説明図、図11は、図8の溶接パスの積層順序で溶接した炉心シュラウドの中間部リングと中間胴上半の溶接部の溶接熱影響部での軸方向残留応力を示す線図、図12は、図9の溶接パスの積層順序で溶接した炉心シュラウドの中間部リングと中間胴上半の溶接部の溶接熱影響部での軸方向残留応力を示す線図、図13は、図10の溶接パスの積層順序で溶接した炉心シュラウドの中間部リングと中間胴上半の溶接部の溶接熱影響部での軸方向残留応力を示す線図である。
【0064】
図5は、原子力発電プラントの沸騰水型原子炉の圧力容器を示すもので、圧力容器1の内部には、炉心シュラウド2、上部格子板3、炉心支持板4、ジェットポンプ5など、種々の機器が取り付けられている。その中で、炉心シュラウド2は、圧力容器1の内側にある円筒型の構造物である。炉心シュラウド2およびその周辺部を取り出したものを図6に示す。炉心シュラウド2は、それぞれ円筒状の形状をした、上部リング21と上部胴22、その上部胴22と中間部リング23、その中間部リング23と中間胴上半24、その中間胴上半24と中間胴下半25、その中間胴下半25と下部リング26、その下部リング26と下部胴27等が、それぞれの周方向溶接により製作されている。
【0065】
図7は、前記炉心シュラウドの中間リング23と中間胴上半24とを接続する周方向溶接継手の、溶接部の断面の一例を示したものである。
中間リング溶接熱影響部における半径方向への軸方向残留応力の分布は、中間リング内表面からの応力腐食割れの発生および進展に大きく影響する。したがって、注目点を中間リング溶接熱影響部における半径方向への直線上での内表面と、圧縮応力の最大値のある箇所とし、注目する残留応力の方向として軸方向残留応力を取り上げる。注目点での軸方向残留応力が、内表面ではできるだけ小さく、圧縮応力の最大値のある箇所はできるだけ内表面寄りにあり、かつ、大きな圧縮応力になることが応力腐食割れの予防上望ましい。
【0066】
前記炉心シュラウドの中間リング23と中間胴上半24とを接続する周方向溶接を、図1のフローチャートのステップNo.を用いて説明する。
まず、炉心シュラウドの形状と寸法を決定する(ステップ101)。材質はオーステナイト系ステンレス鋼JIS規格SUS304鋼(ステップ102)、開先種類は両側開先である(ステップ103)。
【0067】
次に、溶接条件を決定する(ステップ104)。溶接方法は、初層はガスタングステン溶接、2層目以降はサブマージアーク溶接である(ステップ105)。溶接姿勢は下向き(ステップ106)、溶接棒径は初層は4mm、2層目以降は5mmである(ステップ107)。入熱量は20kJ/cmである(ステップ108)。
溶接パスの積層順序として評価するm回の回数を数えるため、パラメータnを1にする(ステップ109)。この実施例の場合、mを3とする。
【0068】
炉心シュラウドの中間リング23と中間胴上半24を接続する周方向溶接継手の溶接部の断面での溶接パスの積層順序の一例を図8,9,10に示す。
図8,9,10は、いずれも沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間部リングと中間胴上半の溶接部の溶接パスの積層順序の一例を断面で示した説明図である。
周方向の多層溶接継手は、溶接終了後の最終的な断面で見ると軸対称形になるので、どの断面をとってもこのような断面になる。
【0069】
図8中の数字は溶接パスの積層順序を示す。まず、両側開先の外表面側を約1/2溶接し、次に、内表面側を最終層まで溶接、その後、外表面側の残り約1/2を最終層まで溶接する。
同様に、図9、図10中の数字は溶接パスの積層順序であり、図9では、まず両側開先の内表面側を溶接し、次に、外表面側を溶接する。図10では、まず両側開先の外表面側を溶接し、次に、内表面側を溶接する。
ここで、評価する3通りの溶接パスの積層順序を1回目から3回目に順に並べ、そのうち、1回目に教えられた溶接パスの積層順序を選択する(ステップ110)。今回の場合、図8に示した溶接順序である。
【0070】
選択された溶接パスの積層順序で製作する溶接構造物について、溶接による残留応力解析を実施する(ステップ111)。このときの残留応力は、一例として、中間リング溶接熱影響部での半径方向への軸方向残留応力分布では、炉心シュラウド内表面側を起点として図11のようになる。
図11は、沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間部リングと中間胴上半の溶接部の溶接熱影響部での軸方向残留応力の内表面を起点とした半径方向の分布(外表面側を約1/2まで溶接後、内表面側を溶接、その後、外表面側の残り約1/2を溶接した場合)の線図である。
内表面では引張応力が約350MPaであり、その後内側に約5mm入ったところで約400MPaの引張応力になる。その後、応力値は減少し、内側に約15mm入ったところで応力値は0になり、内側に約30mm入ったところで圧縮応力のピーク値を取り、その値は約−250MPaである。
【0071】
残留応力解析結果から、残留応力を評価する点として予め決めておいた注目点での残留応力値を読み込む(ステップ112)。今回の場合、内表面での引張応力が約350MPa、内側に約30mm入ったところで圧縮応力のピーク値は約−250MPaである。
ここで、注目点での残留応力値と、これまでに行なった残留応力解析による注目点の残留応力値を比較する(ステップ113)。今回は1回目の評価であるため、内表面での引張応力が約350MPa、内側に約30mm入ったところで圧縮応力のピーク値約−250MPaは必然的に他の溶接順序での値より小さいとして扱われる。
【0072】
注目点での残留応力値が、これまでに行なった残留応力解析による注目点の残留応力値より小さい場合は、今回評価を行なっている溶接パスの積層順序を記憶する(ステップ114)。今回の場合は図8に示した積層順序を記憶する。
溶接パスの積層順序を教えているパラメータnを1大きくする(ステップ115)。今回の場合、パラメータnを2にする。
パラメータn=1と、溶接パスの積層順序として評価する回数m=3が等しいかどうかを判別し(ステップ115)、パラメータn=1と溶接パスの積層順序として評価する回数m=3が等しくないので、溶接パスの積層順序を数えているパラメータnを、1大きくする(ステップ116)。今回の場合、パラメータnを2にする。その後、ステップ110に戻る。
【0073】
次に、評価する3通りの溶接パスの積層順序の中で、2回目に数えられた溶接パスの積層順序を選択する(ステップ110)。今回の場合、図9に示すような溶接パスの積層順序である。
選択された溶接パスの積層順序で製作する溶接構造物について、溶接による残留解析を実施する(ステップ111)。このときの残留応力は、一例として、中間リング溶接熱影響部での半径方向への軸方向残留応力分布では、炉心シュラウド内表面側を起点として図12のようになる。
【0074】
図12は、沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間部リングと中間胴上半の溶接部の溶接熱影響部での軸方向残留応力の内表面を起点とした半径方向の分布(内表面側を溶接後、外表面側を溶接した場合)の線図である。
内表面では引張応力が約200MPaである。その後、応力値は減少し、内側に約10mm入ったところで応力値は0になり、内側に約18mm入ったところで圧縮応力のピーク値を取り、その値は約−250MPaである。
【0075】
残留応力解析結果から、残留応力を評価する点として予め決めておいた注目点での残留応力値を読み込む(ステップ112)。今回の場合、内表面での引張応力が約−200MPaである。
ここで、注目点での残留応力値と、これまでに行なった残留応力解析による注目点の残留応力値を比較する(ステップ113)。現在記憶されている情報は1回目の解析による残留応力であり、内表面での引張応力が約350MPa、内側に約30mm入ったところでの圧縮応力のピーク値は約−250MPaである。
【0076】
注目点での軸方向残留応力が、内表面ではできるだけ小さく、圧縮応力の最大値のある箇所はできるだけ内表面寄りにあり、かつ、大きな圧縮応力になるという判定基準から判断すると、今回行なった解析結果の方が、内表面での引張応力が小さく、また、圧縮応力の最大値は同じ程度であるが、圧縮応力のある箇所は内表面寄りにある。したがって、注目点での残力応力値がこれまでに行なった残留応力解析による注目点の残力応力値より小さい場合は、今回評価を行なっている溶接パスの積層順序を記憶するため、今回の評価に用いた図9の積層順序を記憶する(ステップ114)。
【0077】
溶接パスの積層順序を数えているパラメータnを、1大きくする(ステップ115)。今回の場合、パラメータnを3にする。
パラメータn=2と、溶接パスの積層順序として評価する回数m=3が等しいかどうかを判別し(ステップ115)、パラメータn=2と溶接パスの積層順序として評価する回数m=3が等しくないので、溶接パスの積層順序を数えているパラメータnを、1大きくする(ステップ116)。今回の場合、パラメータnを3にする。その後、ステップ110に戻る。
【0078】
次に、評価する3通りの溶接パスの積層順序の中で、3回目に数えられた溶接パスの積層順序を選択する(ステップ110)。今回の場合、図10に示すような溶接パスの積層順序である。
選択された溶接パスの積層順序で製作する溶接構造物について、溶接による残留解析を実施する(ステップ111)。このときの残留応力は、一例として、中間リング溶接熱影響部での半径方向への軸方向残留応力分布では、炉心シュラウド内表面側を起点として図13のようになる。
【0079】
図13は、沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間部リングと中間胴上半の溶接部の溶接熱影響部での軸方向残留応力の内表面を起点とした半径方向の分布(外表面側を溶接後、内表面側を溶接した場合)の線図である。
図13に示すように、内表面では引張応力が約250MPaである。その後、応力値は減少し、内側に約15mm入ったところで応力値は0になり、内側に約35mm入ったところで圧縮応力のピーク値を取り、その値は約−200MPaである。
【0080】
残留応力解析結果から、残留応力を評価する点として予め決めておいた注目点での残留応力値を読み込む(ステップ112)。今回の場合、内表面での引張応力が約250MPa、内側に約35mm入ったところでの圧縮応力のピーク値取は約200MPaである。
ここで、注目点での残留応力値と、これまでに行なった残留応力解析による注目点の残留応力値を比較する(ステップ113)。現在記憶されている情報は2回目の解析による残留応力であり、内表面での引張応力が約200MPa、内側に約18mm入ったところでの圧縮応力のピーク値は約−250MPaである。
【0081】
注目点での軸方向残留応力が、内表面ではできるだけ小さく、圧縮応力の最大値のある箇所はできるだけ内表面寄りにあり、かつ、大きな圧縮応力になるという判定基準から判断すると、今回行なった解析結果の方が、内表面での引張応力が大きく、また、圧縮応力のある箇所が外表面寄りにあり、圧縮応力の最大値も大きい。したがって、注目点での残力応力値がこれまでに行なった残留応力解析による注目点の残力応力値より小さい場合は、今回評価を行なっている溶接パスの積層順序を記憶するため、今回の評価に用いた図10の積層順序を記憶せずに、次に進む(ステップ113)。
【0082】
パラメータn=3と、溶接パスの積層順序として評価する回数m=3が等しいかどうかを判別し(ステップ115)、パラメータn=3と溶接パスの積層順序として評価する回数m=3が等しいので、現在記憶されている図9に示されたような溶接順序を決定する(ステップ117)。
【0083】
以上のように、図1に示した本発明の一実施例である残留応力に注目した溶接パスの積層順序を考慮した溶接手順予測手法を、炉心シュラウドの中間リング23と中間胴上半24を接続する周方向溶接継手に適用した結果、図9に示されたような溶接順序を決定することができる。
炉心シュラウドの中間リング23と中間胴上半24を接続する周方向溶接継手の残留変形に注目した場合についても、図2のフローを用いて同様に残留変形解析を行なうことにより、同様の結果を得ることができる。
【0084】
〔実施例 6〕
次に、図6に示した如き沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウド2の中間胴上半24と中間胴下半25の周方向溶接を例に、図3のフローによって溶接パスの積層順序や、開先形状などの溶接条件を決定する手法を説明する。
図3は、本発明の他の実施例に係る溶接構造物の形状および溶接条件と溶接パスの積層順序を考慮した溶接構造物の溶接手順予測手法のフローチャート図である。
【0085】
中間胴上半24と中間胴下半25とは、突合せ周継手として接合される。この周継手の開先形状はa通り考えられる。また、入熱量はb通り、溶接棒径はc通り、溶接方法はd通り、溶接姿勢e通りが考えられる。これらすべてを含んだ溶接条件はp通り考えられることになる。ここで、P=a×b×c×d×eと表される。
【0086】
このp通りの溶接条件(ステップ302)について、m通り考えられる溶接パスの積層順序(ステップ303)の残留応力をそれぞれ解析し、注目点での残留応力値が最も小さくなる溶接条件と溶接パスの積層順序を選択する(ステップ312)。注目する点での判定基準は、前述の炉心シュラウドの中間リング23と中間胴上半24とを接続する周方向溶接継手と同じく、注目点での軸方向残留応力が、内表面ではできるだけ小さく、圧縮応力の最大値のある箇所はできるだけ内表面寄りにあり、かつ、大きな圧縮応力になるという判定基準である。
【0087】
一例として以下に示す図14ないし図19は、考えられる一つの開先形状に対する溶接パスの積層順序の例を示したものである。
図14ないし図19は、いずれも沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間胴上半と中間胴下半の周方向溶接部における溶接パスの積層順序の一例を断面で示した説明図である。
【0088】
図14の例では、内表面側を溶接後、外表面側を溶接している。
また、図15の例では、内表面側を約1/2まで溶接したのち、外表面側を溶接し、その後内表面側の残り約1/2を溶接した場合の溶接パスの積層順序を示している。
さらに、図16の例では、内表面側を約1/2まで溶接したのち、外表面側を約1/2まで溶接、その後、内表面側の残り約1/2を溶接、再び外表面側の残り約1/2を溶接した場合の溶接パスの積層順序を示している。
【0089】
次に、図17の例では、外表面側を溶接後、内表面側を溶接した場合の溶接パスの積層順序を示している。
また、図18の例では、外表面側を約1/2まで溶接したのち、内表面側を溶接し、その後、外表面側の残り約1/2を溶接した場合の溶接パスの積層順序を示している。
さらに、図19の例では、外表面側を約1/2まで溶接したのち、内表面側を約1/2まで溶接、その後、外表面側の残り約1/2を溶接、再び内表面側の残り約1/2を溶接した場合の溶接パスの積層順序を示している。
【0090】
また、図20は、沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間胴上半と中間胴下半の開先寸法を変化させた溶接部における溶接パスの積層順序の一例を断面で示した説明図である。
ここでは具体的な手順の説明を省略するが、これらの溶接パスの積層順序それぞれに、開先形状、入熱量、溶接棒径、溶接方法は、溶接姿勢のパラメータがどのように働くかを解析的に求めることができる。また、評価を行なった解析結果をデータベースとして保存しておけば、類似の形状の解析対象が現われたときに、すべてのケースを評価しなくてもよいことになる。
【0091】
図21は、沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間胴上半と中間胴下半の溶接部における溶接熱影響部での軸方向残留応力の内表面を起点とした半径方向への分布の一例を示す線図である。すなわち、炉心シュラウド2の中間胴上半24と中間胴下半25の周方向溶接において、図3のフローによって決定した、溶接パスの積層順序や開先形状などの溶接条件による溶接熱影響部での軸方向残留応力の半径方向への分布を示す。
図21に示すように、内表面では圧縮応力が約−50MPaである。その後、応力値は減少し、内側に約15mm入ったところで圧縮応力のピーク値を取り、その値は約−300MPaである。その後、応力値は徐々に大きくなり、内側に約35mm入ったところで0になり、外表面では約100MPaの引張応力である。
【0092】
〔実施例 7〕
次に、繰り返し負荷荷重を受ける溶接構造物において、欠陥が発生すると予想される部位の残留応力を評価した実施例の一例について説明する。
図22は、繰り返し負荷荷重を受ける溶接構造物6の一部の断面形状を示す斜視図である。この溶接構造物の一部の断面は、すみ肉継手になっており、ウエブ61とフランジ62が溶接部63によって接続されている。また、すみ肉継手は図中の矢印の方向に繰り返し負荷荷重Pを受ける。
このとき、すみ肉継手の中で最も大きい応力が発生するのは溶接止端部64であり、欠陥が最も発生しやすいと考えられる。
【0093】
そこで、一例として図1に示したフローにより、注目点である溶接止端部64での荷重方向の残留応力が許容値以下になるように溶接パスの積層順序を決定する。これにより、繰り返し負荷荷重を受ける溶接構造物6の疲労破壊の予防上、望ましい残留応力分布を得ることができる。
また、溶接構造物の疲労破壊の予防上の別の観点から、欠陥が発生すると予想される部位の表面を起点とした断面、かつ、負荷される荷重の最大主応力の方向に垂直方向の断面での残留応力の平均値を最小にするように、溶接パスの積層順序を決定することが望ましい。
【0094】
同様に、上述のような構造要素によって構成される筐体形の溶接構造物において、図1または図3に示したフローにより、溶接終了後に発生する構造物内部の拘束応力が許容値以下になるように設定することにより、溶接構造物の健全性を保証する上で、望ましい残留応力分布を得ることができる。
また、繰り返し負荷荷重を受ける筐体形の溶接構造物において、図1または図3に示したフローにより、溶接止端部での溶接終了後に発生する構造物内部の拘束応力を含めた残留応力が許容値以下になるように設定することにより、溶接構造物の健全性を保証する上で、望ましい残留応力分布を得ることができる。
【0095】
〔実施例 8〕
次に、プラント機器を構成する溶接構造物において、起動中および停止中を含めた運転時に負荷される部位の表面での残留応力を評価した実施例の一例について説明する。
図23は、沸騰水型原子炉の圧力容器を貫通する炉心モニタハウジングの取付け溶接部を示す斜視図である。炉心モニタハウジング7の取付け溶接部71は、圧力容器下部の鏡板11と、圧力容器下部の鏡板肉盛溶接部12を貫通する穴の圧力容器内表面側で、周方向に楕円状に多層溶接されている。炉心モニタハウジング7は、運転時において腐食環境中にあるため、応力腐食割れの予防上、欠陥の発生が予想される部位での応力を低くしておくことが望ましい。
【0096】
炉心モニタハウジング7には、取付け時の溶接による残留応力の他に、起動中および停止中を含めた運転時に熱および内圧による応力が発生する。熱および内圧による応力は、溶接止端部72および溶接ルート部73の炉心モニタハウジング内外表面において大きな応力になる。そこで、溶接止端部72および溶接ルート部73の炉心モニタハウジング内外表面における残留応力と運転能力の和が許容値以下になるように、溶接パスの積層順序を決定することにより、応力腐食割れに対して問題のない応力を分布させることができる。
【0097】
また、溶接止端部72および溶接ルート部73の炉心モニタハウジング内外表面をそれぞれ結ぶ断面における最大主応力に垂直方向の断面での残留応力の平均値を最小にするような溶接パスの積層順序を決定することも、応力腐食割れ防止上都合がよい。
また、炉心モニタハウジングの取付け溶接部の形状、開先形状、溶接条件、溶接パスの積層順序などをパラメータとして、図3に示したフローを用いることにより、応力腐食割れに対して問題のない構造形状と残留応力になるような、溶接部の形状、開先形状、溶接条件、溶接パスの積層順序などの種々の溶接条件を求めることもできる。
【0098】
〔実施例 9〕
次に、溶接継手部の表側と裏側で耐腐食性の異なる条件で使用するプラント機器を構成する溶接構造物の残留応力を評価した実施例の一例について説明する。図24は、沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間胴上半と中間胴下半の溶接部を示す部分斜視図、図25ないし図29は、沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間胴上半と中間胴下半の溶接部における溶接熱影響部での軸方向残留応力の内表面を起点とした半径方向への分布の一例を示す線図である。
【0099】
図24に示すものは、沸騰水型原子炉の炉心シュラウド2の中間胴上半24と、中間胴下半25との周方向溶接である。中間胴上半24と中間胴下半25との周方向溶接部30は、多層溶接により接続されている。炉心シュラウド2の内表面側は外表面側に比べて耐腐食性が悪い。したがって、軸方向に垂直な平面き裂が発生すると考えられる内表面の溶接熱影響部でのき裂を開く方向である軸方向残留応力はできるだけ小さく、かつ、き裂が進展すると考えられる半径方向断面でのき裂を開口させる方向である軸方向残留応力分布の圧縮応力のピークの位置はできるだけ内表面側にあることが望ましい。
【0100】
この周方向溶接部30に対して、溶接部の形状、開先形状、溶接条件、溶接パスの積層順序などをパラメータとして、図3に示したフローを用いることにより、種々の残留応力分布が得られる。図25ないし図29にそれらの一例を示す。中間胴内表面側からの半径方向距離に沿った軸方向残留応力を表示している。
これらの残留応力分布を比較すると、内表面での残留応力は、図29に示した分布が最も小さく、以下、図26と図28、図27と図25に示した分布の順に大きくなる。また、圧縮応力がピークになる位置は図27と図28と図29に示した分布が最も内表面側にあり、図26と図25に示した分布はそれに比べて外表面側にある。
【0101】
したがって、図29に示した軸方向残留応力分布が得られるような溶接部の形状、開先形状、溶接条件、溶接パスの積層順序など種々の溶接条件を図3に示したフローにより評価して選定すれば、応力腐食割れに対して問題のない構造形状と残留応力になるように設定することができる。
同様に、円筒形をした構造物の周方向溶接において、内表面側の耐腐食性が外表面側の耐腐食性よりも悪いとき、図3の方法を用いて、溶接構造物の開先形状、溶接方法、入熱量、溶接パスの積層の順序に代表される種々の溶接条件を決定し、内面側を溶接したのちに、外面側の溶接を行うことにより、応力腐食割れ防止上、望ましい残留応力分布にすることができる。
【0102】
逆に、円筒形をした構造物の周方向溶接において、外表面側の耐腐食性が内表面側の耐腐食性よりも悪いとき、図3の方法を用いて、溶接構造物の開先形状、溶接方法、入熱量、溶接パスの積層の順序に代表される種々の溶接条件を決定し、外面側を溶接したのちに、内面側の溶接を行うことにより、応力腐食割れ防止上、望ましい残留応力分布にすることができる。
【0103】
〔実施例 10〕
次に、繰り返し負荷荷重を受ける未溶着部を有する溶接構造物において、欠陥が発生すると予想される未溶着部の残留応力を評価した実施例の一例について説明する。図30は、繰り返し負荷荷重を受ける未溶着部を有する溶接構造物の一部の断面形状を示す斜視図である。
この未溶着部を有する溶接構造物8の一部の断面は、すみ肉継手になっており、ウエブ81とフランジ82が溶接部83によって接続されている。この溶接部83には、未溶着部84が存在する。また、すみ肉継手は図中の矢印の方向に繰り返し負荷荷重Pを受ける。
【0104】
このとき、すみ肉継手の中で最も大きい応力が発生するのは荷重方向に対する未溶着部84であり、欠陥が最も発生しやすいと考えられる。
そこで、一例として、図1に示したフローにより、注目点である溶接止端部85での荷重方向の残留応力が許容値以下になるように溶接パスの積層順序を決定する。これにより、繰り返し負荷荷重を受ける溶接構造物6の疲労破壊の予防上、望ましい残留応力分布を得ることができる。
【0105】
また、溶接構造物の疲労破壊の予防上の観点から、欠陥が発生すると予想される部位の表面を起点とした断面、かつ、負荷される荷重の最大主応力方向に垂直方向の断面での残留応力の平均値を最小にするように、溶接パスの積層順序を決定するのも望ましい。
同様に、上述のような構造要素によって構成される筐体形の溶接構造物において、図1または図3に示したフローにより、溶接終了後に発生する構造物内部の拘束応力が許容値以下になるように設定することにより、溶接構造物の健全性を保証する上で、望ましい残留応力分布を得ることができる。
【0106】
また、繰り返し負荷荷重を受ける溶接構造物において、図1または図3に示したフローにより、溶接止端部での溶接終了後に発生する構造物内部の拘束応力を含めた残留応力が許容値以下になるように設定することにより、溶接構造物の健全性を保証する上で、望ましい残留応力分布を得ることができる。
【0107】
またさらに、例えば、溶接構造物の中で両側開先のルート部に未溶着部を有する溶接継手部において、左右の溶接肉盛量がほぼ均等になるように、溶接パスの積層順序を右側から左側、もしくは、左側から右側へ少なくとも3回は移動するようにしながら溶接を行うことにより、溶接構造物の健全性を保証する上で、望ましい残留応力分布を得ることができる。
【0108】
〔実施例 11〕
溶接終了後に熱処理を受ける溶接構造物において、溶接される溶接構造物の継手形状に合わせ、溶接パスの積層の順序と溶接終了後の熱処理条件を考慮した上で残留応力を評価した実施例の一例について説明する。
例えば、図7に示すような構造物が熱処理を受ける場合、溶接パスの積層の順序とその後の熱処理によって発生する残留応力を、例えば図1のフローを用いて、欠陥が最も発生しやすいと考えられる部位の残留応力が許容値以下になるように設定する。このことにより、溶接構造物の健全性を保証する上で、望ましい残留応力分布を得ることができる。
また、図22,図23,図24,図30に示したような構造物が熱処理を受ける場合についても、同様のことが言える。もちろん、他の形状の構造物についても同じことである。
【0109】
〔実施例 12〕
次に、原子力発電プラントの中性子束計装配管と原子炉圧力容器下鏡との溶接部における、注目点での残留応力を評価した結果、得られた溶接方法について説明する。
この場合、応力腐食割れが発生しやすい場所として、配管内外表面に炉水に浸された部分が挙げられる。これらの部位での残留応力を許容値以下にするために、例えば図1に示したフローを用いて、残留応力を評価する。
【0110】
図31は、原子力発電プラントの中性子束計装配管と原子炉圧力容器下鏡との溶接部を示す斜視図である。
原子力発電プラントの中性子束計装配管7Aと原子炉圧力容器下部の鏡板11との溶接部において、原子炉圧力容器下部の鏡板11との傾斜角度の小さい圧力容器胴体側74での溶接を行い、次に、傾斜角度の大きい炉心中央側75の溶接を行う。
もしくは、原子炉圧力容器下部の鏡板11との傾斜角度の小さい圧力容器胴体側74での溶接の後に、傾斜角度の大きい炉心中央側75の溶接を行うことを繰り返すことにより溶接パスの積層を完了させる。
【0111】
また、原子力発電プラントの中性子束計装配管7Aと原子炉圧力容器下部の鏡板11との溶接部において、溶接構造物の開先形状、溶接方法、入熱量、溶接パスの積層の順序に代表される溶接条件を決定し、原子炉圧力容器下部の鏡板11との傾斜角度の小さい圧力容器胴体側74での溶接を行い、次に、傾斜角度の大きい炉心中央側75での溶接を傾斜角度の小さい断面での溶接による入熱量よりも小さい入熱量にて行うこともできる。
【0112】
もしくは、原子炉圧力容器下部の鏡板11との傾斜角度の小さい圧力容器胴体側74での溶接の後に、傾斜角度の大きい炉心中央側75での溶接を傾斜角度の小さい断面での溶接による入熱量よりも小さい入熱量にて行うことを繰り返すことにより、溶接パスの積層を完了させることもできる。
このようにして、原子力発電プラントの中性子束計装配管7Aと原子炉圧力容器下部の鏡板11との溶接部における残留応力を評価することにより、溶接方法を決定することができる。
【0113】
なお、本発明は、以上に述べてきた各実施例に限定されるものではなく、これらの実施例から類推できる他の溶接構造物の低残留応力構造の溶接方法も、本発明の中に含まれることは言うまでもない。
【0114】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の各方法によれば下記の効果がある。
第1の方法によれば、溶接構造物の残留応力を溶接順序を考慮して解析することにより、溶接パスの積層順序を求めることができる効果が得られる。
第2の方法によれば、溶接条件の変化と残留応力の変化の関係から、溶接パスの積層順序を求めることができる効果が得られる。
【0115】
第3の方法によれば、複数の溶接継手の組合せとして構成される溶接構造物の残留応力を溶接順序を考慮して解析することにより、溶接パスの積層順序を求めることができる効果が得られる。
第4の方法によれば、複数の溶接継手の組合せとして構成される溶接構造物の溶接条件の変化と残留応力の変化との関係から、溶接パスの積層順序を含めた溶接条件を求めることができる効果が得られる。
【0116】
第5の方法によれば、溶接構造物の残留変形を溶接順序を考慮して解析することにより、溶接パスの積層順序を求めることができる効果が得られる。
第6の方法によれば、溶接条件の変化と残留応力の変化との関係から、溶接パスの積層順序を含めた溶接条件を求めることができる効果が得られる。
【0117】
第7の方法によれば、複数の溶接継手の組合せとして構成される溶接構造物の残留変形を溶接順序を考慮して解析することにより、溶接パスの積層順序を求めることができる効果が得られる。
第8の方法によれば、複数の溶接継手の組合せとして構成される溶接構造物の溶接条件の変化と残留応力の変化との関係から、溶接パスの積層順序を含めた溶接条件を求めることができる効果が得られる。
【0118】
第9の方法によれば、第1および第2の方法による効果に加えて、溶接構造物の欠陥が発生しやすい部位の表面残留応力を許容値以下に設定することができる効果が得られる。
第10の方法によれば、第1および第2の方法による効果に加えて、溶接構造物の欠陥が発生しやすい部位の表面を起点とした断面、かつ、運転時に付加される荷重の最大主応力方向に垂直方向の断面での残留応力を最小にすることができる効果が得られる。
【0119】
第11の方法によれば、第1および第2の方法による効果に加えて、プラント機器を構成する溶接構造物の欠陥が発生しやすい部位の表面残留応力を許容値以下に設定することができる効果が得られる。
第12の方法によれば、第1および第2の方法による効果に加えて、プラント機器を構成する溶接構造物の欠陥が発生しやすい部位の表面を起点とした断面、かつ、運転時に付加される荷重の最大主応力方向に垂直方向の断面での残留応力を最小にすることができる効果が得られる。
【0120】
第13の方法によれば、第1および第2の方法による効果に加えて、溶接構造物の耐腐食性の悪い表面側での残留応力を許容値以下に設定することができる効果が得られる。
第14の方法によれば、第1および第2の方法による効果に加えて、溶接構造物の耐腐食性の悪い環境側の表面により近い位置に亀裂が進展すると考えられる断面での残留応力分布の圧縮応力のピーク位置を分布させることができる効果が得られる。
【0121】
第15の方法によれば、第1および第2の方法による効果に加えて、溶接継手部の未溶着部先端付近での未溶着部を開口させる方向の残留応力を許容値以下にすることができる効果が得られる。
第16の方法によれば、第1および第2の方法による効果に加えて、溶接構造物の溶接止端部での溶接線垂直方向の残留応力が許容値以下に設定することができる効果が得られる。
【0122】
第17の方法によれば、第1および第2の方法による効果に加えて、溶接構造物の拘束応力を許容値以下にすることができる効果が得られる。
第18の方法によれば、第1および第2の方法による効果に加えて、溶接構造物内部の拘束応力を含めた残留応力を許容値以下にすることができる効果が得られる。
【0123】
第19の方法によれば、第1および第2の方法による効果に加えて、溶接後に熱処理を受ける溶接構造物の溶接パスの積層順序と熱処理過程を含めた残留応力を許容値以下にすることができる効果が得られる。
第20の方法によれば、第1および第2の方法による効果に加えて、溶接パスの積層順序を両側開先を持つ溶接継手の左右で移動させることにより、溶接継手部の未溶着部先端付近での未溶着部を開口させる方向の残留応力を許容値以下にすることができる効果が得られる。
【0124】
第21の方法によれば、円筒型の構造物の残留応力を許容値以下にすることができる効果が得られる。
第22の方法によれば、原子力発電プラントの原子炉圧力容器内部の炉心シュラウドの周方向溶接による残留応力を許容値以下にすることができる効果が得られる。
第23の方法によれば、原子力発電プラントの原子炉圧力容器内部の炉心シュラウドの周方向溶接部の溶接順序を考慮することにより、残留応力を許容値以下にすることができる効果が得られる。
【0125】
第24の方法によれば、原子力発電プラントの中性子束計装配管と原子炉圧力容器下鏡の溶接部において、溶接順序を考慮することにより、残留変形を許容値以下にすることができる効果が得られる。
第25の方法によれば、原子力発電プラントの中性子束計装配管と原子炉圧力容器下鏡の溶接部において、入熱量と溶接順序とを考慮することにより、残留変形を許容値以下にすることができる効果が得られる。
【0126】
上記を総合して、本発明によれば、溶接パスの積層順序とそれに伴う残留応力、残留変形に注目することにより、残留応力、残留変形の小さい溶接条件を設定した低残留応力構造の溶接方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る溶接方法で、残留応力に注目した、溶接パスの積層順序を考慮した溶接構造物の溶接手順評価手法を示すフローチャート図である。
【図2】本発明の他の実施例に係る溶接方法で、残留変形に注目した、溶接パスの積層順序を考慮した溶接構造物の溶接手順評価手法を示すフローチャート図である。
【図3】本発明のさらに他の実施例に係る溶接方法で、溶接構造物の形状および溶接条件と溶接パスの積層順序を考慮した溶接構造物の溶接手順評価手法を示すフローチャート図である。
【図4】本発明のさらに他の実施例に係る溶接方法で、仮想的に複数の溶接継手部をもつ溶接構造物の溶接手順評価手法を示すフローチャート図である。
【図5】図1に示したフローチャートの如き溶接手順を適用した沸騰水型原子炉圧力容器の分解斜視図である。
【図6】図5の沸騰水型原子炉圧力容器の炉心シュラウドを示す斜視図である。
【図7】図6の炉心シュラウドの中間部リングと中間胴上半の周方向溶接部の拡大断面図である。
【図8】沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間部リングと中間胴上半の溶接部の溶接パスの積層順序の一例を断面で示した説明図である。
【図9】沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間部リングと中間胴上半の溶接部の溶接パスの積層順序の一例を断面で示した説明図である。
【図10】沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間部リングと中間胴上半の溶接部の溶接パスの積層順序の一例を断面で示した説明図である。
【図11】沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間部リングと中間胴上半の溶接部の溶接熱影響部での軸方向残留応力の内表面を起点とした半径方向の分布の線図である。
【図12】沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間部リングと中間胴上半の溶接部の溶接熱影響部での軸方向残留応力の内表面を起点とした半径方向の分布の線図である。
【図13】沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間部リングと中間胴上半の溶接部の溶接熱影響部での軸方向残留応力の内表面を起点とした半径方向の分布の線図である。
【図14】沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間胴上半と中間胴下半の周方向溶接部における溶接パスの積層順序の一例を断面で示した説明図である。
【図15】沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間胴上半と中間胴下半の周方向溶接部における溶接パスの積層順序の一例を断面で示した説明図である。
【図16】沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間胴上半と中間胴下半の周方向溶接部における溶接パスの積層順序の一例を断面で示した説明図である。
【図17】沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間胴上半と中間胴下半の周方向溶接部における溶接パスの積層順序の一例を断面で示した説明図である。
【図18】沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間胴上半と中間胴下半の周方向溶接部における溶接パスの積層順序の一例を断面で示した説明図である。
【図19】沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間胴上半と中間胴下半の周方向溶接部における溶接パスの積層順序の一例を断面で示した説明図である。
【図20】沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間胴上半と中間胴下半の開先寸法を変化させた溶接部における溶接パスの積層順序の一例を断面で示した説明図である。
【図21】沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間胴上半と中間胴下半の溶接部における溶接熱影響部での軸方向残留応力の内表面を起点とした半径方向への分布の一例を示す線図である。
【図22】繰り返し負荷荷重を受ける溶接構造物の一部の断面形状を示す斜視図である。この溶接構造物の一部の断面は、すみ肉継手になっている。また、すみ肉継手は図中の矢印の方向に繰り返し負荷荷重Pを受ける。
【図23】沸騰水型原子炉の圧力容器を貫通する炉心モニタハウジングの取付け溶接部を示す斜視図である。
【図24】沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間胴上半と中間胴下半の溶接部を示す部分斜視図である。
【図25】沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間胴上半と中間胴下半の溶接部における溶接熱影響部での軸方向残留応力の内表面を起点とした半径方向への分布の一例を示す線図である。
【図26】沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間胴上半と中間胴下半の溶接部における溶接熱影響部での軸方向残留応力の内表面を起点とした半径方向への分布の一例を示す線図である。
【図27】沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間胴上半と中間胴下半の溶接部における溶接熱影響部での軸方向残留応力の内表面を起点とした半径方向への分布の一例を示す線図である。
【図28】沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間胴上半と中間胴下半の溶接部における溶接熱影響部での軸方向残留応力の内表面を起点とした半径方向への分布の一例を示す線図である。
【図29】沸騰水型原子炉圧力容器炉心シュラウドの中間胴上半と中間胴下半の溶接部における溶接熱影響部での軸方向残留応力の内表面を起点とした半径方向への分布の一例を示す線図である。
【図30】繰り返し負荷荷重を受ける未溶着部を有する溶接構造物の一部の断面形状を示す斜視図である。
【図31】原子力発電プラントの中性子束計装配管と原子炉圧力容器下鏡との溶接部を示す斜視図である。
【符号の説明】
1…沸騰水型原子炉の圧力容器、2…炉心シュラウド、3…上部格子板、4…炉心支持板、5…ジェットポンプ、6…負荷荷重を受ける溶接構造物、7…炉心モニタハウジング、7A…中性子束計装配管、8…未溶着部を有する溶接構想物、11…圧力容器下部の鏡板、12…鏡板肉盛溶接部、21…上部リング、22…上部胴、23…中間部リング、24…中間胴上半、25…中間胴下半、26…下部リング、27…下部胴、30…周方向溶接部、61…ウエブ、62…フランジ、28,29,63,71,83…溶接部、64,72,85…溶接止端部、73…溶接ルート部、74…圧力容器胴体側、75…炉心中央部、84…未溶着部。
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a welding method for a low residual stress structure, and more particularly to a welding method for reducing the residual stress of a welded structure.
[0002]
[Prior art]
In a conventional welded structure, after residual stress and residual deformation have occurred, a method of removing the residual stress and residual deformation by heat treatment or the like has generally been used. A method for removing residual stress and residual deformation by heat treatment is described in, for example, JP-A-62-17133.
Further, as a welding method for reducing residual stress and residual deformation, in fillet welding, there is a method of heating the back side of a welding line simultaneously with welding. A welding method for reducing the residual stress and residual deformation by heating the back side of the welding wire at the same time as welding is described in, for example, JP-A-4-162978.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned conventional heat treatment methods, the magnitude of the residual stress value and residual deformation value after welding is not evaluated, and the main purpose is to reduce residual stress and residual deformation by performing heat treatment after welding. I was left. That is, no consideration was given to residual stress and residual deformation after welding before heat treatment.
[0004]
Further, in the method of heating the back side of the welding wire simultaneously with the fillet welding of the above-mentioned prior art, the residual stress and the residual deformation are reduced by changing the heating condition of the back side during welding. However, although the heating conditions on the back side are taken into consideration, for example, the order of lamination of welding paths is not taken into account.
[0005]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and focuses on the lamination order of welding paths and the residual stress and residual deformation associated therewith, thereby setting welding conditions with small residual stress and residual deformation. It is an object of the present invention to provide a welding method for a low residual stress structure.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first method according to a welding method for a low residual stress structure according to the present invention includes the steps of: setting a welding condition according to a joint shape of a structure to be welded; The order of lamination of the welding paths is determined, the residual stress analysis by welding is performed under the specific welding conditions, and the lamination order of the welding paths at which the residual stress value at the point of interest predetermined as the residual stress evaluation point is the smallest. Is selected by sequentially comparing the stacking order of a plurality of welding passes.
[0007]
Similarly, in the second method, in setting various welding conditions of a structure to be welded at least including a groove shape, a welding method, a heat input, and an order of lamination of welding paths, the various welding conditions are used. , A residual stress analysis is performed by welding, and the various welding conditions at which the residual stress value at the point of interest predetermined as the residual stress evaluation point becomes the smallest are selected by successively comparing the various welding conditions.
[0008]
Similarly, in the third method, when setting welding conditions in a welded structure configured as a combination of a plurality of welded joints, the order of lamination of each welding path under specific welding conditions is determined, and Performs residual stress analysis by welding under welding conditions and selects the stacking order of the welding paths that minimizes the residual stress value at the point of interest predetermined as the residual stress evaluation point by sequentially comparing the stacking order of multiple welding paths. Is what you do.
[0009]
Similarly, a fourth method is to set various welding conditions of a welded structure configured as a combination of a plurality of welded joints, at least including a groove shape, a welding method, a heat input amount, and a stacking order of welding paths. The residual stress analysis by welding is performed under the various welding conditions described above, and the various welding conditions at which the residual stress value at the point of interest predetermined as the residual stress evaluation point is the smallest are sequentially compared with the various welding conditions. To choose.
[0010]
Similarly, in the fifth method, when setting the welding conditions in accordance with the joint shape of the structure to be welded, the order of lamination of the welding paths under the specific welding conditions is determined, and under the specific welding conditions, Performs residual deformation analysis or residual deformation measurement by welding and selects the stacking order of the welding paths that minimizes the residual deformation value at the point of interest predetermined as the residual stress evaluation point by sequentially comparing the stacking order of multiple welding paths. Is what you do.
[0011]
Similarly, in the sixth method, in setting various welding conditions including at least a groove shape, a welding method, a heat input amount, and an order of lamination of welding paths, the various welding conditions are set for the structure to be welded. Perform residual deformation analysis or residual deformation measurement by welding, and select the various welding conditions that minimize the residual deformation value at the point of interest predetermined as a residual stress evaluation point by sequentially comparing the various welding conditions. Things.
[0012]
Similarly, in the seventh method, when setting welding conditions in a welded structure configured as a combination of a plurality of welded joints, the order of lamination of each welding path under specific welding conditions is determined, and Analysis of residual deformation or measurement of residual deformation by welding is performed under welding conditions, and the lamination order of the welding path that minimizes the residual deformation value at the point of interest set in advance as the residual stress evaluation point is sequentially determined. It is to be selected by comparison.
[0013]
Similarly, an eighth method is to set various welding conditions of a welded structure configured as a combination of a plurality of welded joints, at least including a groove shape, a welding method, a heat input amount, and an order of lamination of welding paths. The residual stress deformation analysis or the residual deformation measurement by welding is performed under the various welding conditions, and the various welding conditions under which the residual deformation value at the point of interest predetermined as the residual stress evaluation point is minimized are set to the various welding conditions. The welding conditions are sequentially compared and selected.
[0014]
Similarly, the ninth method uses the first or second method to set the residual stress on the surface of a portion where a defect is expected to occur to a value equal to or less than an allowable value for a welded structure subjected to a repeated load load. It is.
Similarly, a tenth method uses a first or second method for a welded structure that is repeatedly subjected to a load, using a cross section starting from a surface of a portion where a defect is expected to occur, and a load to be applied. The average value of the residual stress in the cross section perpendicular to the maximum principal stress direction is minimized.
[0015]
Similarly, the eleventh method allows the residual stress on the surface of a portion to be loaded during operation including start-up and stoppage of the welded structure constituting the plant equipment by using the first or second method. It is set below the value.
Similarly, in a twelfth method, a welded structure constituting a plant device is cross-sectioned using the first or second method, starting from a surface of a portion where a defect is expected to occur, and starting and stopping. The purpose of the present invention is to minimize the average value of the residual stress in a section perpendicular to the direction of the maximum principal stress of the load to which the stress is applied during operation including the inside.
[0016]
Similarly, the thirteenth method uses a first or second method for a welded structure constituting a plant device used under different conditions of corrosion resistance on the front side and the back side of the welded joint portion, and the corrosion resistance is poor. This is to set the residual stress on the surface of the structure on the environment side to an allowable value or less.
Similarly, a fourteenth method uses a first or second method for a cross-section where a crack is considered to develop for a welded structure used under different corrosion resistance conditions on the front side and the back side of the welded joint. The position of the peak value of the compressive stress of the residual stress distribution in the direction in which the crack is opened is set so as to be closer to the surface of the structure on the environment side where corrosion resistance is poor.
[0017]
Similarly, in a fifteenth method, the vicinity of the weld joint having an unwelded portion in the welded structure is determined by using the first or second method to open the unwelded portion near the unwelded tip. Calculation is performed so that the residual stress is equal to or less than an allowable value, and welding conditions are set.
Similarly, in a sixteenth method, for a welded structure subjected to a repeated load load, the first or second method is used to set the weld line vertical residual stress at the weld toe to be equal to or less than an allowable value. Things.
[0018]
Similarly, in a seventeenth method, for a housing-type welded structure, the first or second method is used to set a constraint stress generated inside the structure after the welding is completed to be equal to or less than an allowable value. .
Similarly, an eighteenth method includes, using a first or second method, for a housing-type welded structure subjected to repeated load loads, including a restraining stress inside the structure generated after the end of welding at a weld toe. The residual stress is set so as to be less than the allowable value.
[0019]
Similarly, in a nineteenth method, the order of lamination of welding paths and the end of welding are determined for a welded structure that is to be subjected to heat treatment after the end of welding by using the first or second method in accordance with the joint shape of the welded structure to be welded. The residual stress is calculated in consideration of the heat treatment conditions to be performed later, and is set so that the residual stress at the point of interest becomes equal to or less than an allowable value.
Similarly, in a twentieth method, a weld joint portion having an unwelded portion in a root portion on both sides of a groove in a welded structure is formed by using the first or second method so that the right and left weld overlays are substantially equal. Thus, the welding is performed while moving the welding path in at least three times from the right to the left or from the left to the right in the stacking order.
[0020]
Similarly, in a twenty-first method, an inner surface side is welded using a first or second method to a circumferentially welded portion having a groove on both sides of an inner and outer surface in a cylindrical structure, and then the outer surface side is welded. Is to be welded.
Similarly, the twenty-second method includes, in a core shroud inside a reactor pressure vessel of a nuclear power plant, at least an upper ring, an upper shell, an intermediate ring, an upper half of an intermediate shell, a lower half of an intermediate shell, a lower ring, and a lower shell. For the circumferential direction welded portion, the first method is used to perform welding from the inner surface side of the shroud of the welded portion having a groove on both sides, and then to perform welding on the outer surface side of the shroud.
[0021]
Similarly, the twenty-third method includes, in a core shroud inside a reactor pressure vessel of a nuclear power plant, at least an upper ring, an upper shell, an intermediate ring, an upper half of an intermediate shell, a lower half of an intermediate shell, a lower ring, and a lower shell. For the circumferential weld, the second method is used to determine at least the groove shape of the welded structure, the welding method, the amount of heat input, and the welding conditions represented by the order of lamination of the welding pass, and from the outer surface side of the shroud, This is for performing welding on one side of the groove where a welding path is laminated on the inner surface side of the shroud.
[0022]
Similarly, in a twenty-fourth method, a pressure vessel having a small inclination angle with respect to a reactor pressure vessel lower mirror is used for a weld portion between a neutron flux instrumentation pipe of a nuclear power plant and a reactor pressure vessel lower mirror using the fifth method. Welding on the fuselage side, and then welding on the center side of the reactor core with a large inclination angle, or welding on the pressure vessel body side with a small inclination angle with the reactor pressure vessel, By repeatedly performing the welding on the center side of the large core, the lamination of the welding paths is completed.
[0023]
Similarly, the twenty-fifth method uses the sixth method for at least the groove shape of the welded structure, the welding method, and the heat input for the welded portion of the neutron flux instrumentation pipe of the nuclear power plant and the reactor pressure vessel bottom mirror. The welding conditions represented by the order of lamination of the welding paths are determined, welding is performed on the pressure vessel body with a small inclination angle with the reactor pressure vessel bottom mirror, and then on the core side with a large inclination angle. Welding with a smaller heat input than welding at a cross section with a small inclination angle, or after welding on the pressure vessel body side with a small inclination angle with the reactor pressure vessel lower mirror, The welding at the center of the core with a large angle is repeatedly performed with a smaller heat input than the welding at a cross section with a small inclination angle, thereby completing the lamination of the welding paths.
[0024]
[Action]
According to the first and third methods, by analyzing the residual stress of the welded structure, an effect of obtaining the stacking order of the welding paths can be obtained.
According to the second method and the fourth method, various welding conditions including the lamination order of the welding paths and the groove shape can be obtained from the relationship between the change in the welding condition and the change in the residual stress.
[0025]
According to the fifth method and the seventh method, by analyzing the residual deformation of the welded structure, it is possible to obtain the effect of obtaining the stacking order of the welding paths.
According to the sixth method and the eighth method, various welding conditions including the lamination order of the welding paths and the groove shape can be obtained from the relationship between the change in the welding condition and the change in the residual stress.
[0026]
According to the ninth method and the eleventh method, in addition to the operations of the first and second methods, an operation of setting the surface residual stress of a portion of the welded structure where a defect is likely to occur to an allowable value or less. Is obtained.
According to the tenth method and the twelfth method, in addition to the actions of the first method and the second method, a cross section starting from the surface of a portion where a defect of the welded structure is likely to occur, and The effect of minimizing the residual stress in the section perpendicular to the direction of the maximum principal stress of the applied load is obtained.
[0027]
According to the thirteenth method, in addition to the operations of the first and second methods, an operation of setting the residual stress on the surface side of the welded structure having poor corrosion resistance to an allowable value or less can be obtained.
According to the fourteenth method, in addition to the actions of the first method and the second method, in addition to the action of the first structure and the second method, the cross-section of the welded structure in which the crack is expected to grow closer to the environment-side surface having poor corrosion resistance is considered. An effect is obtained in which the position of the peak value of the compressive stress in the residual stress distribution comes.
[0028]
According to the fifteenth method and the twentieth method, in addition to the actions of the first method and the second method, the residual stress in the direction of opening the unwelded portion near the tip of the unwelded portion of the welded joint is reduced. The effect of reducing the value to the allowable value or less is obtained.
According to the sixteenth method, in addition to the operations of the first and second methods, an operation of setting the residual stress in the direction perpendicular to the weld line at the weld toe of the welded structure to be equal to or less than an allowable value is obtained. Can be
[0029]
According to the seventeenth method, in addition to the operations of the first and second methods, an operation of reducing the restraining stress inside the welded structure to an allowable value or less can be obtained.
According to the eighteenth method, in addition to the actions of the first and second methods, an action of reducing the residual stress including the constraint stress inside the welded structure to a permissible value or less can be obtained. According to the nineteenth method, in addition to the effects of the first and second methods, the residual stress including the lamination order of the welding paths of the welded structure subjected to heat treatment after welding and the heat treatment process is reduced to an allowable value or less. Is obtained.
[0030]
According to the twenty-first method, the twenty-second method, and the twenty-third method, a circumferential welded portion having a cylindrical structure and both sides of the inner and outer surfaces, that is, a core inside a reactor pressure vessel of a nuclear power plant. In the shroud, at least the upper ring, upper body, middle ring, middle body upper half, middle body lower half, lower ring, and lower body, the circumferential weld of the lower body, the thirteenth method and the fourteenth method are effective. can get.
According to the twenty-fourth method and the twenty-fifth method, the operations of the fifth method and the sixth method can be obtained for the welded portion between the neutron flux instrumentation pipe of the nuclear power plant and the lower mirror of the reactor pressure vessel.
[0031]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 29.
[Example 1]
FIG. 1 is a flowchart showing a welding procedure evaluation method for a welded structure in which the welding method according to one embodiment of the present invention is focused on residual stress and takes into account the stacking order of welding paths. In the following description, step numbers in parentheses () indicate step numbers in the flowchart of FIG. It is.
As shown in FIG. 1, in order to evaluate the welding procedure of a welded structure, first, the shape of a target welded structure is determined (step 101). At this time, information including the material of the welded structure (Step 102) and the type of the groove of the joint (Step 103) is input to an arithmetic control unit (not shown).
[0032]
Next, the welding conditions of the target weld are determined (step 104). At this time, information including a welding method (step 105), a welding posture (step 106), a welding rod diameter (step 107), and a heat input (step 108) is input.
The parameter n is set to 1 in order to count the number of m times (m types) to be evaluated as the welding pass lamination order (step 109).
Here, the lamination order of the m-th welding pass to be evaluated is arranged in order from the first to the m-th welding pass, and of these, the lamination order of the n-th welding pass is selected (step 110). That is, when the parameter n is 1, the stacking order of the welding pass counted first in the stacking order of the m welding passes to be evaluated is selected.
[0033]
A residual stress analysis by welding is performed on the welded structure to be manufactured in the selected welding path in the stacking order (step 111). The residual stress can be obtained by a numerical analysis such as a thermo-elasto-plastic analysis or an intrinsic strain analysis. Alternatively, the residual strain can be measured experimentally, and the residual stress can be analyzed from the relational expression between the elastic stress and the elastic strain.
From the result of the residual stress analysis, a residual stress value at a point of interest determined in advance as a point for evaluating the residual stress is read (step 112). Here, not only one point of interest but a plurality of points may be determined.
[0034]
Here, the residual stress value at the point of interest is compared with the residual stress value at the point of interest by the residual stress analysis performed so far (step 113). If there is only one point of interest, only that point is compared. If there are a plurality of points of interest, the respective points are compared.
If the residual stress value at the point of interest is smaller than the residual stress value at the point of interest by the residual stress analysis performed so far, the stacking order of the welding path currently being evaluated is stored (step 114). This storage enables overwriting, and always stores the lamination order with the smallest residual stress value at the point of interest.
[0035]
If there is only one point of interest, the stacking order of the smaller residual stress value is simply stored. When there are a plurality of points of interest, each point is weighted in advance in consideration of the importance in evaluation, and the stacking order of the smaller residual stress values is stored for the plurality of points of interest as a whole.
If the residual stress value at the point of interest is not smaller than the residual stress value at the point of interest by the residual stress analysis performed so far, the processing in step 114 is ignored.
[0036]
It is determined whether or not the parameter n is equal to the number m of times evaluated as the welding pass stacking order (step 115), and if they are equal, the welding pass stacking order stored in step 114 is set as the welding order (step 117). ). If the parameter n is not equal to the number m of evaluations as the welding pass stacking order, the parameter n for counting the welding pass stacking order is increased by one (step 116). Thereafter, the process returns to step 110, and the stacking order of a certain welding pass is evaluated again.
[0037]
By performing the above-described procedure, it is possible to evaluate the welding procedure of the welded structure, which is one embodiment for providing the welding method in consideration of the residual stress according to the present invention.
[0038]
[Example 2]
FIG. 2 is a flowchart illustrating a welding procedure evaluation method for a welded structure in consideration of a residual deformation in a welding method according to another embodiment of the present invention, in consideration of a stacking order of welding paths. In the following description, step numbers in the parentheses indicate step numbers in the flowchart of FIG. It is.
As shown in FIG. 2, in order to evaluate the welding procedure of the welded structure, first, the shape of the target welded structure is determined (Step 201). At this time, information including the material of the welded structure (step 202) and the type of groove of the joint (step 203) is input.
[0039]
Next, the welding conditions for the target weld are determined (step 204). At this time, information including a welding method (Step 205), a welding posture (Step 206), a welding rod diameter (Step 207), and a heat input (Step 208) is input.
The parameter n is set to 1 in order to count the number of m times (m types) evaluated as the lamination order of the welding pass (step 209).
Here, the order of lamination of the m-th welding pass to be evaluated is arranged in order from the first to the m-th, and among them, the lamination order of the n-th welding pass is selected (step 210). That is, when the parameter n is 1, the stacking order of the welding pass counted first in the stacking order of the m welding passes to be evaluated is selected.
[0040]
A residual deformation analysis by welding is performed on the welded structures manufactured in the selected welding path in the stacking order (step 211). The residual deformation can be obtained by a numerical analysis such as a thermo-elasto-plastic analysis. Further, the residual deformation can be experimentally obtained.
From the residual deformation analysis result, a residual deformation value at a point of interest determined in advance as a point for evaluating the residual deformation is read (step 212). Here, not only one point of interest but a plurality of points may be determined.
[0041]
Here, the residual deformation value at the point of interest is compared with the residual deformation value at the point of interest by the residual deformation analysis performed so far (step 213). If there is only one point of interest, only that point is compared. If there are a plurality of points of interest, the respective points are compared.
If the residual deformation value at the point of interest is smaller than the residual deformation value at the point of interest in the residual deformation analysis performed so far, the stacking order of the welding paths currently being evaluated is stored (step 214). This storage enables overwriting, and always stores the lamination order with the smallest residual stress value at the point of interest.
[0042]
If there is only one point of interest, the stacking order of the smaller residual deformation value is simply stored. If there are a plurality of points of interest, each point is weighted in advance in consideration of the importance in evaluation, and the stacking order of the smaller residual deformation value is stored for the plurality of points of interest as a whole.
If the residual deformation value at the point of interest is not smaller than the residual deformation value of the point of interest obtained by the residual deformation analysis performed so far, the processing in step 214 is ignored.
[0043]
It is determined whether or not the parameter n is equal to the number m of times of evaluation as the welding pass stacking order (step 215). ). If the parameter n is not equal to the number m of evaluations as the welding pass stacking order, the parameter n counting the welding pass stacking order is increased by one (step 216). Thereafter, the process returns to step 210, and the stacking order of a certain welding pass is evaluated again.
[0044]
By performing the above-described procedure, it is possible to evaluate a welding procedure for a welded structure, which is one embodiment for providing a welding method in consideration of residual deformation according to the present invention.
[0045]
[Example 3]
FIG. 3 is a flowchart illustrating a welding procedure evaluation method for a welded structure in consideration of a shape of a welded structure, welding conditions, and a stacking order of welding paths in a welding method according to still another embodiment of the present invention. In the following description, the numbers in parentheses indicate step numbers in the flowchart of FIG. It is.
As shown in FIG. 3, in order to evaluate the welding procedure of the welded structure, first, the values of n and q are used as parameters for evaluating the shape and welding conditions of the target welded structure and the stacking order of the welding paths, respectively. Is set to 1 (step 301).
[0046]
Next, the shape of the target welded structure and the welding conditions for the welded portion are set (step 302). At this time, information including the material of the welded structure, the type of joint groove, welding method, welding position, welding rod diameter, and heat input, which can be considered as the shape of the welded structure to be evaluated and the welding conditions of the welded part Is input p times. Here, the shape of the welded structure to be evaluated and the welding conditions of the welded portion are arranged in order from the first time to the pth time, and the shape of the welded structure counted in the qth time and the welding condition of the welded portion are selected. I do.
The parameter n is set to 1 in order to count the number of m times evaluated as the welding pass stacking order (step 303). Here, the lamination order of the m-th welding pass to be evaluated is arranged in order from the first to the m-th, and among them, the lamination order of the n-th welding pass is selected.
[0047]
Residual stress analysis by welding is performed on the selected welded structure to be manufactured according to the shape of the welded structure, the welding condition of the welded portion, and the stacking order of the welding paths (step 304). The residual stress can be determined by numerical analysis. Alternatively, the residual strain can be measured experimentally, and the residual stress can be analyzed from the relational expression between the elastic stress and the elastic strain.
From the result of the residual stress analysis, a residual stress value at a point of interest determined in advance as a point for evaluating the residual stress is read (step 305). Here, not only one point of interest but a plurality of points may be determined.
[0048]
Here, the residual stress value at the point of interest is compared with the residual stress value at the point of interest by the residual stress analysis performed so far (step 306). If there is only one point of interest, only that point is compared. If there are a plurality of points of interest, the respective points are compared.
If the residual stress value at the point of interest is smaller than the residual stress value at the point of interest from the residual stress analysis performed so far, the shape of the welded structure and the welding conditions of the welded part and the lamination of the welding path being evaluated this time The order is stored (step 307). This storage enables overwriting, and always stores the lamination order with the smallest residual stress value at the point of interest.
[0049]
If there is only one point of interest, the shape of the welded structure having the smaller residual stress value, the welding conditions of the welded portion, and the stacking order of the welding paths are simply stored. When there are a plurality of points of interest, each point is weighted in advance in consideration of the importance in evaluation, and the shape of the welded structure, the welding conditions of the welded portion, and the stacking order of the welding path are determined for the plurality of points of interest as a whole. Remember.
If the residual stress value at the point of interest is not smaller than the residual stress value at the point of interest by the residual stress analysis performed so far, the processing in step 307 is ignored.
[0050]
It is determined whether or not the parameter n is equal to the number m of evaluations as the order of lamination of the welding paths (step 308). If the parameter n is not equal to the number m of evaluations as the welding pass stacking order, the parameter n counting the welding pass stacking order is increased by one (step 309). Thereafter, the process returns to step 303, and the stacking order of a certain welding path is evaluated again based on the same welding structure shape and welding conditions of the welding portion.
[0051]
If the parameter q is not equal to the number of times p evaluated as the shape of the welded structure and the welding condition, the parameter q is increased by 1 (step 311). Thereafter, the process returns to step 302, where the shape of the next welded structure and the welding conditions are set, and the evaluation is repeated. If the parameters q and p are equal, the shape of the welded structure, the welding conditions and the stacking order of the welding paths stored in step 307 are set as a welding procedure (step 312).
[0052]
By performing the above-described procedure, it is possible to evaluate a shape of a welded structure, welding conditions, and a stacking order of welding paths, which is one embodiment for providing a welding method in consideration of residual stress according to the present invention. Can be.
[0053]
[Example 4]
FIG. 4 is a flowchart showing a welding procedure evaluation method for a welding structure having a plurality of virtually welded joints in a welding method according to still another embodiment of the present invention. In the following description, the numbers in parentheses indicate step numbers in the flowchart of FIG. It is.
As shown in FIG. 4, to evaluate the welding procedure of a welded structure, first, the shape of the target welded structure is determined (step 401). At this time, information including the material of the welded structure (step 402) and the type of groove (step 403) at which a plurality of welded joints are formed when the welded structure is virtually divided is input.
[0054]
Next, a parameter q representing the number of a plurality of welded joints when the welded structure is virtually divided is set to 1 (step 404). The welding conditions of the p virtual welded joints evaluated here are arranged in order from the first to the p-th, and among these, the stacking order of the qth welding pass is selected (step 405). That is, when the parameter q is 1, the welding condition of the first welded joint among the p virtual welded joints to be evaluated is selected.
[0055]
The welding conditions for the target virtual weld joint are set (step 406). At this time, information including a welding method (step 407), a welding posture (step 408), a welding rod diameter (step 409), and a heat input (step 410) is input.
It is determined whether or not the parameter q is equal to the number of times p evaluated as the welding condition of the virtual welded joint (step 411). If they are equal, the process proceeds to step 412. If the parameter q is not equal to the number of times p evaluated as the welding condition of the virtual welded joint, the process returns to step 406, and the welding condition of the virtual welded joint is evaluated again.
[0056]
The parameter n is set to 1 in order to count the number of m times evaluated as the stacking order of the welding pass (step 412).
Here, the order of lamination of the m-th welding pass to be evaluated is arranged in order from the first to the m-th, and among these, the lamination order of the n-th welding pass is selected (step 413). That is, when the parameter n is 1, the stacking order of the welding pass counted first in the stacking order of the m welding passes to be evaluated is selected.
[0057]
A residual stress analysis by welding is performed on the welded structures manufactured in the selected welding path in the stacking order (step 414). The residual stress can be obtained by a numerical analysis such as a thermo-elasto-plastic analysis or an intrinsic strain analysis. Alternatively, the residual strain can be measured experimentally, and the residual stress can be analyzed from the relational expression between the elastic stress and the elastic strain.
From the result of the residual stress analysis, a residual stress value at a point of interest determined in advance as a point for evaluating the residual stress is read (step 415). Here, not only one point of interest but a plurality of points may be determined.
[0058]
Here, the residual stress value at the point of interest is compared with the residual stress value at the point of interest by the residual stress analysis performed so far (step 416). If there is only one point of interest, only that point is compared. If there are a plurality of points of interest, the respective points are compared.
If the residual stress value at the point of interest is smaller than the residual stress value at the point of interest by the residual stress analysis performed so far, the lamination order of the welding path currently being evaluated is stored (step 417). This storage enables overwriting, and always stores the lamination order with the smallest residual stress value at the point of interest.
[0059]
If there is only one point of interest, the stacking order of the smaller residual stress value is simply stored. When there are a plurality of points of interest, each point is weighted in advance in consideration of the importance in evaluation, and the stacking order of the smaller residual stress values is stored for the plurality of points of interest as a whole.
If the residual stress value at the point of interest is not smaller than the residual stress value at the point of interest by the residual stress analysis performed so far, the processing in step 417 is ignored.
[0060]
It is determined whether or not the parameter n is equal to the number m of evaluations as the welding pass stacking order (step 418), and if equal, the welding pass stacking order stored in step 417 is set as the welding order (step 420). ). If the parameter n is not equal to the number m of evaluations as the welding pass stacking order, the parameter n counting the welding pass stacking order is increased by one (step 419). Thereafter, the process returns to step 413, and the stacking order of a certain welding pass is evaluated again.
[0061]
By performing the above-described procedure, a welding procedure for a welded structure having a plurality of virtually welded joints, which is an embodiment for providing a welding method in consideration of the residual stress according to the present invention, is evaluated. be able to.
[0062]
[Example 5]
One embodiment in which a welding procedure evaluation method for a welded structure taking into account the stacking order of welding paths and paying attention to residual stress as shown in the flowchart shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 5 to 13. .
FIG. 5 is an exploded perspective view of a boiling water reactor pressure vessel to which the welding procedure as shown in the flowchart shown in FIG. 1 is applied, and FIG. 6 is a perspective view showing a core shroud of the boiling water reactor pressure vessel of FIG. FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a circumferentially welded portion of the intermediate ring and the upper half of the intermediate shell of the core shroud of FIG.
[0063]
FIG. 8 is an explanatory view showing a first example of a stacking order of welding paths of an intermediate portion ring of the core shroud shown in FIG. 6 and a welded portion of the upper half of the intermediate cylinder, and FIG. 9 is a diagram showing an intermediate portion of the same core shroud. FIG. 10 is an explanatory view showing a second example of the stacking order of the welding path of the ring and the upper half of the middle shell, and FIG. 10 is the stacking order of the welding path of the middle ring of the same core shroud and the upper half of the middle shell. FIG. 11 shows axial residual stress in the weld heat-affected zone of the middle ring and the upper half of the middle shell of the core shroud welded in the welding pass stacking order of FIG. 12 is a diagram showing the axial residual stress in the weld heat-affected zone of the intermediate ring of the core shroud and the upper half of the intermediate shell welded in the stacking order of the welding pass of FIG. 9, FIG. 13 shows an intermediate portion of a core shroud welded in the order of lamination of the welding passes of FIG. It is a graph showing the axial residual stress in the weld heat affected zone of the weld ring and the intermediate cylinder upper half.
[0064]
FIG. 5 shows a pressure vessel of a boiling water reactor of a nuclear power plant. Inside a pressure vessel 1, various components such as a core shroud 2, an upper lattice plate 3, a core support plate 4, and a jet pump 5 are provided. Equipment is attached. Among them, the core shroud 2 is a cylindrical structure inside the pressure vessel 1. FIG. 6 shows the core shroud 2 and its periphery. The core shroud 2 has a cylindrical shape, and includes an upper ring 21 and an upper shell 22, an upper shell 22 and an intermediate ring 23, an intermediate ring 23 and an intermediate upper half 24, and an intermediate upper half 24 of the core shroud 2. The middle lower half 25, the lower middle half 25 and the lower ring 26, the lower ring 26 and the lower body 27, etc. are manufactured by circumferential welding.
[0065]
FIG. 7 shows an example of a cross section of a welded portion of a circumferential welded joint connecting the intermediate ring 23 of the core shroud and the upper half 24 of the intermediate shell.
The distribution of the axial residual stress in the heat-affected zone of the intermediate ring in the radial direction greatly affects the occurrence and propagation of stress corrosion cracking from the inner surface of the intermediate ring. Therefore, the point of interest is the radially inner surface of the heat-affected zone of the intermediate ring and the location where the maximum value of the compressive stress is present, and the residual stress in the axial direction is taken as the direction of the residual stress of interest. It is desirable from the viewpoint of preventing stress corrosion cracking that the residual stress in the axial direction at the point of interest is as small as possible on the inner surface, the location where the maximum value of the compressive stress is located as close to the inner surface as possible, and the compressive stress is large.
[0066]
Circumferential welding for connecting the intermediate ring 23 of the core shroud and the upper half 24 of the intermediate shell is performed in Step No. of the flowchart of FIG. This will be described with reference to FIG.
First, the shape and dimensions of the core shroud are determined (Step 101). The material is austenitic stainless steel JIS standard SUS304 steel (step 102), and the groove type is a double-sided groove (step 103).
[0067]
Next, welding conditions are determined (step 104). The welding method is gas tungsten welding for the first layer and submerged arc welding for the second and subsequent layers (step 105). The welding position is downward (step 106), and the diameter of the welding rod is 4 mm for the first layer and 5 mm for the second and subsequent layers (step 107). The heat input is 20 kJ / cm (step 108).
The parameter n is set to 1 in order to count the number of m evaluations as the welding pass stacking order (step 109). In this embodiment, m is 3.
[0068]
FIGS. 8, 9, and 10 show an example of the stacking order of the welding paths in the cross section of the welded portion of the circumferential weld joint connecting the intermediate ring 23 of the core shroud and the upper half 24 of the intermediate shell.
FIGS. 8, 9, and 10 are cross-sectional views each showing an example of a stacking order of a welding path of an intermediate ring of a boiling water reactor pressure vessel core shroud and a welding portion of an upper half of an intermediate cylinder.
The multilayer welded joint in the circumferential direction has an axially symmetrical shape when viewed in a final cross section after welding is completed.
[0069]
The numbers in FIG. 8 indicate the order of lamination of the welding paths. First, the outer surface side of the groove on both sides is welded to about 1/2, then the inner surface side is welded to the final layer, and then the remaining about 1/2 of the outer surface side is welded to the final layer.
Similarly, the numbers in FIGS. 9 and 10 indicate the order of lamination of the welding paths. In FIG. 9, first, the inner surface side of the groove on both sides is welded, and then the outer surface side is welded. In FIG. 10, first, the outer surface side of the groove on both sides is welded, and then the inner surface side is welded.
Here, the order of lamination of the three welding passes to be evaluated is arranged in order from the first to the third, and the lamination order of the welding pass taught the first time is selected (step 110). In this case, the welding order is as shown in FIG.
[0070]
A residual stress analysis by welding is performed on the welded structure to be manufactured in the selected welding path in the stacking order (step 111). The residual stress at this time is, for example, as shown in FIG. 11 in the axial residual stress distribution in the radial direction in the heat-affected zone of the intermediate ring welding starting from the inner surface side of the core shroud.
Fig. 11 shows the radial distribution (outer surface) of the axial residual stress in the weld heat-affected zone between the middle ring and the upper half of the middle shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud. FIG. 5 is a diagram of a case where the inner surface side is welded after the side is welded to about 1/2, and then the remaining about 1/2 of the outer surface side is welded).
On the inner surface, the tensile stress is about 350 MPa, and when it enters about 5 mm inward, the tensile stress becomes about 400 MPa. Thereafter, the stress value decreases, and the stress value becomes 0 when it enters about 15 mm inside, and the peak value of the compressive stress is taken when it enters about 30 mm inside, and the value is about -250 MPa.
[0071]
From the result of the residual stress analysis, a residual stress value at a point of interest determined in advance as a point for evaluating the residual stress is read (step 112). In this case, the peak value of the compressive stress is about -250 MPa when the tensile stress on the inner surface is about 350 MPa and the inner side is about 30 mm.
Here, the residual stress value at the point of interest is compared with the residual stress value at the point of interest by the residual stress analysis performed so far (step 113). Since this is the first evaluation, the tensile stress on the inner surface is about 350 MPa, and the peak value of the compressive stress of about -250 MPa when it enters about 30 mm inside is treated as necessarily smaller than the value in other welding orders. Is
[0072]
If the residual stress value at the point of interest is smaller than the residual stress value at the point of interest obtained by the residual stress analysis performed so far, the stacking order of the welding path currently being evaluated is stored (step 114). In this case, the stacking order shown in FIG. 8 is stored.
The parameter n indicating the welding pass stacking order is increased by 1 (step 115). In this case, the parameter n is set to 2.
It is determined whether or not the parameter n = 1 is equal to the number of evaluations m = 3 as the welding pass stacking order (step 115), and the parameter n = 1 and the number of evaluations m = 3 as the welding pass stacking order are not equal. Therefore, the parameter n for counting the order of lamination of the welding paths is increased by 1 (step 116). In this case, the parameter n is set to 2. Thereafter, the process returns to step 110.
[0073]
Next, the stacking order of the welding path counted the second time is selected from the three stacking orders of the welding paths to be evaluated (step 110). In this case, the order of the welding passes is as shown in FIG.
Residual analysis by welding is performed on the welded structure manufactured in the selected welding path in the stacking order (step 111). The residual stress at this time is, as an example, the radial residual stress distribution in the heat-affected zone of the intermediate ring weld as shown in FIG. 12 starting from the inner surface of the core shroud.
[0074]
FIG. 12 shows the radial distribution (internal surface) of the axial residual stress in the weld heat-affected zone between the intermediate ring and the upper half of the intermediate shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud. FIG. 7 is a diagram of a case where the outer surface side is welded after the side is welded).
On the inner surface, the tensile stress is about 200 MPa. Thereafter, the stress value decreases, and the stress value becomes 0 when it enters about 10 mm inside, and the peak value of the compressive stress is taken when it enters about 18 mm inside, and the value is about -250 MPa.
[0075]
From the result of the residual stress analysis, a residual stress value at a point of interest determined in advance as a point for evaluating the residual stress is read (step 112). In this case, the tensile stress on the inner surface is about -200 MPa.
Here, the residual stress value at the point of interest is compared with the residual stress value at the point of interest by the residual stress analysis performed so far (step 113). The information currently stored is the residual stress obtained by the first analysis. The tensile stress on the inner surface is about 350 MPa, and the peak value of the compressive stress when the inner surface enters about 30 mm is about -250 MPa.
[0076]
Based on the criterion that the residual stress in the axial direction at the point of interest is as small as possible on the inner surface, the location where the maximum value of the compressive stress is near the inner surface as much as possible, and the compressive stress becomes large, the analysis performed this time In the result, the tensile stress on the inner surface is smaller, and the maximum value of the compressive stress is almost the same, but the portion where the compressive stress is present is located closer to the inner surface. Therefore, if the residual stress value at the point of interest is smaller than the residual stress value at the point of interest by the residual stress analysis performed so far, the lamination order of the welding path currently being evaluated is stored. The stacking order of FIG. 9 used for the evaluation is stored (step 114).
[0077]
The parameter n counting the stacking order of the welding pass is increased by 1 (step 115). In this case, the parameter n is set to 3.
It is determined whether or not the parameter n = 2 is equal to the number of evaluations m = 3 as the welding pass stacking order (step 115), and the parameter n = 2 and the number of evaluations m = 3 as the welding pass stacking order are not equal. Therefore, the parameter n for counting the order of lamination of the welding paths is increased by 1 (step 116). In this case, the parameter n is set to 3. Thereafter, the process returns to step 110.
[0078]
Next, the stacking order of the welding pass counted the third time is selected from the stacking order of the three welding passes to be evaluated (step 110). In this case, the order of the welding passes is as shown in FIG.
Residual analysis by welding is performed on the welded structure manufactured in the selected welding path in the stacking order (step 111). The residual stress at this time is, for example, as shown in FIG. 13 in the radial residual stress distribution in the heat affected zone of the intermediate ring welding starting from the inner surface side of the core shroud.
[0079]
FIG. 13 is a radial distribution (outer surface) of the axial residual stress at the weld heat-affected zone between the middle ring and the upper half of the middle shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud. FIG. 7 is a diagram of a case where the inner surface side is welded after the side is welded).
As shown in FIG. 13, the inner surface has a tensile stress of about 250 MPa. Thereafter, the stress value decreases, and the stress value becomes 0 when it enters about 15 mm inside, and the peak value of the compressive stress is taken when it enters about 35 mm inside, and the value is about -200 MPa.
[0080]
From the result of the residual stress analysis, a residual stress value at a point of interest determined in advance as a point for evaluating the residual stress is read (step 112). In this case, the tensile stress on the inner surface is about 250 MPa, and the peak value of the compressive stress when the inner surface enters about 35 mm is about 200 MPa.
Here, the residual stress value at the point of interest is compared with the residual stress value at the point of interest by the residual stress analysis performed so far (step 113). The information currently stored is the residual stress obtained by the second analysis. The peak value of the tensile stress at the inner surface is about 200 MPa, and the peak value of the compressive stress at about 18 mm inside is about -250 MPa.
[0081]
Based on the criterion that the residual stress in the axial direction at the point of interest is as small as possible on the inner surface, the location where the maximum value of the compressive stress is near the inner surface as much as possible, and the compressive stress becomes large, the analysis performed this time In the result, the tensile stress on the inner surface is larger, the portion having the compressive stress is near the outer surface, and the maximum value of the compressive stress is larger. Therefore, if the residual stress value at the point of interest is smaller than the residual stress value at the point of interest by the residual stress analysis performed so far, the lamination order of the welding path currently being evaluated is stored. The process proceeds to the next step without storing the stacking order of FIG. 10 used for the evaluation (step 113).
[0082]
It is determined whether or not the parameter n = 3 is equal to the number of evaluations m = 3 as the stacking order of the welding pass (step 115). Since the parameter n = 3 is equal to the number m = 3 of evaluations as the stacking order of the welding pass, Then, the currently stored welding order as shown in FIG. 9 is determined (step 117).
[0083]
As described above, the welding procedure prediction method taking into account the stacking order of the welding paths, which focuses on the residual stress, which is one embodiment of the present invention shown in FIG. 1, is performed by using the intermediate ring 23 and the upper half 24 of the core shroud. As a result of applying to the connecting circumferential welding joints, the welding order as shown in FIG. 9 can be determined.
Similar attention is paid to the residual deformation of the circumferential weld joint connecting the intermediate ring 23 of the core shroud and the upper half 24 of the intermediate shell, and the same result is obtained by performing the residual deformation analysis in the same manner using the flow of FIG. Obtainable.
[0084]
[Example 6]
Next, the example of the circumferential welding of the upper half 24 and the lower half 25 of the intermediate water shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud 2 as shown in FIG. A method for determining welding conditions such as a groove shape will be described.
FIG. 3 is a flowchart of a welding procedure prediction method for a welded structure according to another embodiment of the present invention, taking into account the shape of the welded structure, the welding conditions, and the stacking order of the welding paths.
[0085]
The middle trunk upper half 24 and the middle trunk lower half 25 are joined as a butt joint. The groove shape of this peripheral joint can be considered a. Further, it is conceivable that the heat input amount is b, the welding rod diameter is c, the welding method is d, and the welding position is e. There are p possible welding conditions including all of these. Here, P = a × b × c × d × e.
[0086]
With respect to the p kinds of welding conditions (step 302), the residual stresses of the m possible welding lamination orders (step 303) are analyzed, and the welding conditions and the welding paths at which the residual stress value at the point of interest is minimized are analyzed. The stacking order is selected (step 312). The criterion at the point of interest is that the axial residual stress at the point of interest is as small as possible on the inner surface, as with the circumferential welded joint connecting the intermediate ring 23 and the upper half 24 of the core shroud described above, The location where the maximum value of the compressive stress is located is as close to the inner surface as possible and is a criterion for determining that the compressive stress is large.
[0087]
As an example, FIGS. 14 to 19 shown below show examples of the stacking order of welding paths for one possible groove shape.
14 to 19 are cross-sectional views each showing an example of a stacking order of welding paths in a circumferentially welded portion of the upper half and the lower half of the intermediate shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud. .
[0088]
In the example of FIG. 14, after welding the inner surface side, the outer surface side is welded.
In the example of FIG. 15, the order of lamination of welding paths when the inner surface side is welded to about 1 /, the outer surface side is welded, and then the remaining about の on the inner surface side are welded is shown. ing.
Further, in the example of FIG. 16, after the inner surface side is welded to about 1/2, the outer surface side is welded to about 1/2, then the remaining about 1/2 of the inner surface side is welded, and the outer surface side again. Shows the stacking order of the welding paths when the remaining half is welded.
[0089]
Next, in the example of FIG. 17, the order of lamination of the welding paths when the outer surface side is welded and then the inner surface side is welded is shown.
In the example of FIG. 18, the outer surface side is welded to about 2, the inner surface side is welded, and then the remaining about 1 / of the outer surface side is welded. Is shown.
Further, in the example of FIG. 19, after welding the outer surface side to about 2, the inner surface side is welded to about そ の 後, then the remaining about 1 / of the outer surface side is welded, and the inner surface side again. Shows the stacking order of the welding paths when about the remaining half is welded.
[0090]
FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating an example of a stacking order of welding paths in a weld portion in which the groove dimensions of the upper half and the lower half of the intermediate trunk of the boiling water reactor pressure vessel core shroud are changed. It is.
Although the specific procedure is not described here, it analyzes how the welding posture parameters work, including the groove shape, heat input, welding rod diameter, and welding method for each of these welding pass stacking orders. Can be sought. If the analysis results of the evaluation are stored as a database, it is not necessary to evaluate all cases when an analysis target having a similar shape appears.
[0091]
FIG. 21 shows the distribution of the axial residual stress in the weld heat-affected zone in the upper half and lower half of the middle shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud in the radial direction starting from the inner surface. It is a diagram showing an example. That is, in the circumferential welding of the upper half 24 and the lower half 25 of the intermediate shroud 2 of the core shroud, the welding heat affected zone is determined by the welding conditions such as the lamination order of the welding paths and the groove shape determined by the flow of FIG. 3 shows the distribution of the axial residual stress in the radial direction.
As shown in FIG. 21, the compressive stress on the inner surface is about −50 MPa. Thereafter, the stress value decreases, and a peak value of the compressive stress is obtained when it enters about 15 mm inside, and the value is about -300 MPa. Thereafter, the stress value gradually increases, and becomes zero when it enters about 35 mm inward, and the outer surface has a tensile stress of about 100 MPa.
[0092]
[Example 7]
Next, an example of an embodiment in which a residual stress in a portion where a defect is expected to occur in a welded structure subjected to a repeated load load is evaluated will be described.
FIG. 22 is a perspective view showing a cross-sectional shape of a part of the welded structure 6 that receives a repeated load. A cross section of a part of the welded structure is a fillet joint, and the web 61 and the flange 62 are connected by a welded portion 63. The fillet joint receives a load P repeatedly in the direction of the arrow in the figure.
At this time, the largest stress is generated in the fillet joint at the weld toe 64, and it is considered that defects are most likely to occur.
[0093]
Therefore, the stacking order of the welding paths is determined by the flow shown in FIG. 1 so that the residual stress in the load direction at the weld toe 64, which is the point of interest, is equal to or less than an allowable value. This makes it possible to obtain a desirable residual stress distribution for preventing fatigue fracture of the welded structure 6 that is repeatedly subjected to a load.
Also, from another point of view of preventing fatigue fracture of welded structures, a cross section starting from the surface of the part where a defect is expected to occur, and a cross section perpendicular to the direction of the maximum principal stress of the applied load It is desirable to determine the order of lamination of the welding paths so as to minimize the average value of the residual stress in the welding path.
[0094]
Similarly, in a housing-type welded structure constituted by the above-described structural elements, the constraint stress generated inside the structure after the end of welding is reduced to an allowable value or less by the flow shown in FIG. 1 or FIG. By setting to, a desirable residual stress distribution can be obtained in order to guarantee the soundness of the welded structure.
Also, in the case of a housing-type welded structure subjected to repeated load loads, the flow shown in FIG. 1 or FIG. 3 allows the residual stress including the constraint stress inside the structure generated after the end of welding at the weld toe. By setting the value to be equal to or less than the value, a desirable residual stress distribution can be obtained in order to guarantee the soundness of the welded structure.
[0095]
[Example 8]
Next, a description will be given of an example of an embodiment in which the residual stress on the surface of a portion to be loaded during operation including startup and shutdown is evaluated in a welded structure constituting a plant device.
FIG. 23 is a perspective view showing a mounting weld portion of the core monitor housing penetrating the pressure vessel of the boiling water reactor. The mounting weld portion 71 of the core monitor housing 7 is multilayer-welded in a circumferential direction in an elliptical shape on the inner surface side of the pressure vessel at a hole penetrating the head plate 11 at the lower part of the pressure vessel and the overlay welding part 12 at the lower part of the pressure vessel. ing. Since the core monitor housing 7 is in a corrosive environment during operation, it is desirable to reduce stress at a portion where a defect is expected to occur in order to prevent stress corrosion cracking.
[0096]
In the core monitor housing 7, in addition to the residual stress due to welding at the time of mounting, stress due to heat and internal pressure is generated during operation including startup and shutdown. The stress due to heat and internal pressure becomes large stress on the inner and outer surfaces of the core monitor housing of the weld toe 72 and the welding root 73. Therefore, the stacking order of the welding paths is determined so that the sum of the residual stress and the operating capacity on the inner and outer surfaces of the core monitor housing of the welding toe portion 72 and the welding root portion 73 is equal to or less than an allowable value, thereby preventing stress corrosion cracking. On the other hand, it is possible to distribute stress without any problem.
[0097]
In addition, the order of lamination of the welding paths so as to minimize the average value of the residual stress in a cross section perpendicular to the maximum principal stress in the cross section connecting the inner and outer surfaces of the core monitor housing of the welding toe portion 72 and the welding root portion 73 respectively. The determination is also convenient for preventing stress corrosion cracking.
Further, by using the flow shown in FIG. 3 as parameters of the shape of the welded portion to be attached to the core monitor housing, the shape of the groove, the welding conditions, the order of lamination of the welding paths, and the like, a structure free from stress corrosion cracking can be obtained. Various welding conditions such as the shape of the welded portion, the groove shape, the welding conditions, the stacking order of the welding paths, and the like, which can result in the shape and residual stress, can also be obtained.
[0098]
[Example 9]
Next, a description will be given of an example of an embodiment in which the residual stress of a welded structure constituting a plant device used under different corrosion resistance conditions on the front side and the back side of the welded joint is evaluated. FIG. 24 is a partial perspective view showing a welded portion between the upper half and the lower half of the intermediate water cylinder of the boiling water reactor pressure vessel core shroud. FIGS. 25 to 29 are intermediate views of the boiling water reactor pressure vessel core shroud. It is a diagram which shows an example of the distribution of the axial residual stress in the welding heat affected zone in the weld part of the upper half of the trunk and the lower half of the intermediate trunk in the radial direction starting from the inner surface.
[0099]
FIG. 24 shows a circumferential welding of the upper half half 24 of the core shroud 2 of the core shroud 2 of the boiling water reactor and the lower half 25 of the middle shell. Circumferential welds 30 between the upper half 24 of the intermediate trunk and the lower half 25 of the intermediate trunk are connected by multi-layer welding. The inner surface of the core shroud 2 has lower corrosion resistance than the outer surface. Therefore, the residual stress in the axial direction, which is the direction that opens the crack in the weld heat-affected zone on the inner surface where the plane crack is considered to be perpendicular to the axial direction, is as small as possible, and the radial direction in which the crack is likely to propagate It is desirable that the peak position of the compressive stress in the residual stress distribution in the axial direction, which is the direction in which the crack is opened in the cross section, be as close to the inner surface as possible.
[0100]
Various residual stress distributions can be obtained for the circumferential direction welded portion 30 by using the flow shown in FIG. 3 with parameters such as the shape of the welded portion, the groove shape, the welding conditions, and the lamination order of the welding paths. Can be 25 to 29 show examples of these. The axial residual stress is shown along the radial distance from the inner surface of the intermediate barrel.
Comparing these residual stress distributions, the residual stress on the inner surface has the smallest distribution shown in FIG. 29, and then increases in the order of the distributions shown in FIGS. 26 and 28 and FIGS. 27 and 25. 27, 28, and 29 are located closest to the inner surface, and the distributions shown in FIGS. 26 and 25 are located closer to the outer surface.
[0101]
Therefore, various welding conditions such as the shape of the welded portion, the groove shape, the welding conditions, and the lamination order of the welding paths that can obtain the axial residual stress distribution shown in FIG. 29 are evaluated by the flow shown in FIG. If selected, it can be set so as to have a structural shape and a residual stress that are not problematic for stress corrosion cracking.
Similarly, in the circumferential welding of a cylindrical structure, when the corrosion resistance on the inner surface side is lower than the corrosion resistance on the outer surface side, the groove shape of the welded structure is determined using the method of FIG. Welding method, heat input, and various welding conditions typified by the order of lamination of welding paths are determined. After welding the inner surface, the outer surface is welded to prevent stress corrosion cracking. It can be a stress distribution.
[0102]
Conversely, in the circumferential welding of a cylindrical structure, when the corrosion resistance on the outer surface side is lower than the corrosion resistance on the inner surface side, the groove shape of the welded structure is determined using the method of FIG. Welding method, heat input, and various welding conditions typified by the order of lamination of welding paths are determined. After welding the outer surface side, the inner surface side is welded to prevent stress corrosion cracking. It can be a stress distribution.
[0103]
[Example 10]
Next, a description will be given of an example in which the residual stress of an unwelded portion where a defect is expected to occur in a welded structure having an unwelded portion subjected to a repeated load is evaluated. FIG. 30 is a perspective view showing a cross-sectional shape of a part of a welded structure having an unwelded portion that receives a repeated load.
The cross section of a part of the welded structure 8 having the unwelded portion is a fillet joint, and the web 81 and the flange 82 are connected by a weld 83. The welded portion 83 has an unwelded portion 84. The fillet joint receives a load P repeatedly in the direction of the arrow in the figure.
[0104]
At this time, the largest stress in the fillet joint occurs at the unwelded portion 84 in the load direction, and it is considered that defects are most likely to occur.
Therefore, as an example, the stacking order of the welding paths is determined in accordance with the flow shown in FIG. 1 such that the residual stress in the load direction at the weld toe 85, which is the point of interest, is equal to or less than an allowable value. This makes it possible to obtain a desirable residual stress distribution for preventing fatigue fracture of the welded structure 6 that is repeatedly subjected to a load.
[0105]
In addition, from the viewpoint of preventing fatigue fracture of a welded structure, the residual cross section perpendicular to the direction of the maximum principal stress of the load to be applied and the surface of the part where the defect is expected to occur is assumed to be the starting point. It is also desirable to determine the stacking order of the welding passes so as to minimize the average value of the stress.
Similarly, in a housing-type welded structure constituted by the above-described structural elements, the constraint stress generated inside the structure after the end of welding is reduced to an allowable value or less by the flow shown in FIG. 1 or FIG. By setting to, a desirable residual stress distribution can be obtained in order to guarantee the soundness of the welded structure.
[0106]
Also, in a welded structure subjected to a repeated load load, the residual stress including the constraint stress inside the structure generated after the end of welding at the weld toe by the flow shown in FIG. By setting as such, a desirable residual stress distribution can be obtained in order to guarantee the soundness of the welded structure.
[0107]
Still further, for example, in a welded joint portion having an unwelded portion at the root portion on both sides of the groove in the welded structure, the lamination order of the welding paths is changed from the right side so that the right and left weld overlays are substantially equal. By performing welding while moving at least three times from the left side or from the left side to the right side, a desirable residual stress distribution can be obtained in order to guarantee the soundness of the welded structure.
[0108]
[Example 11]
An example of an embodiment in which, in a welded structure subjected to a heat treatment after the completion of welding, residual stress was evaluated in consideration of the order of lamination of welding paths and heat treatment conditions after the end of welding, in accordance with the joint shape of the welded structure to be welded. Will be described.
For example, when a structure as shown in FIG. 7 is subjected to a heat treatment, the order of lamination of welding passes and the residual stress generated by the subsequent heat treatment are considered to be most likely to cause defects using the flow of FIG. Is set so that the residual stress at the part to be removed is equal to or less than the allowable value. This makes it possible to obtain a desired residual stress distribution in order to guarantee the soundness of the welded structure.
The same can be said for the case where the structure as shown in FIG. 22, FIG. 23, FIG. 24, and FIG. Of course, the same applies to structures having other shapes.
[0109]
[Example 12]
Next, a description will be given of a welding method obtained as a result of evaluating a residual stress at a point of interest in a welding portion between a neutron flux instrumentation pipe of a nuclear power plant and a reactor pressure vessel lower mirror.
In this case, as a place where stress corrosion cracking is likely to occur, there is a part immersed in reactor water on the inner and outer surfaces of the pipe. In order to reduce the residual stress at these portions to a permissible value or less, the residual stress is evaluated using, for example, the flow shown in FIG.
[0110]
FIG. 31 is a perspective view showing a welded portion between a neutron flux instrumentation pipe of a nuclear power plant and a lower mirror of a reactor pressure vessel.
At a welding portion between the neutron flux instrumentation pipe 7A of the nuclear power plant and the head plate 11 under the reactor pressure vessel, welding is performed on the pressure vessel body side 74 having a small inclination angle with the head plate 11 under the reactor pressure vessel, Next, welding is performed on the core center side 75 having a large inclination angle.
Alternatively, welding of the lower part of the reactor pressure vessel with the end plate 11 on the pressure vessel body side 74 having a small inclination angle and then welding of the core center side 75 having a large inclination angle are repeated to complete the lamination of the welding path. Let it.
[0111]
In addition, in the welded portion between the neutron flux instrumentation pipe 7A of the nuclear power plant and the end plate 11 under the reactor pressure vessel, the groove shape of the welded structure, the welding method, the heat input, and the stacking order of the welding path are represented. Welding conditions are determined, welding is performed on the pressure vessel body side 74 having a small inclination angle with the head plate 11 at the lower part of the reactor pressure vessel, and then welding on the core center side 75 having a large inclination angle is performed with the inclination angle. It is also possible to perform the heat input with a smaller heat input than the welding with a small cross section.
[0112]
Alternatively, after welding on the pressure vessel body side 74 having a small inclination angle with the head plate 11 at the lower part of the reactor pressure vessel, welding on the core center side 75 having a large inclination angle is performed by welding at a cross section having a small inclination angle. By repeating the process with a smaller heat input, the lamination of the welding paths can be completed.
In this manner, the welding method can be determined by evaluating the residual stress in the welded portion between the neutron flux instrumentation pipe 7A of the nuclear power plant and the end plate 11 under the reactor pressure vessel.
[0113]
It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above, and the present invention also includes other welding methods of low residual stress structures of welded structures that can be inferred from these embodiments. Needless to say,
[0114]
【The invention's effect】
As described in detail above, each method of the present invention has the following effects.
According to the first method, by analyzing the residual stress of the welded structure in consideration of the welding order, the effect of obtaining the stacking order of the welding paths can be obtained.
According to the second method, it is possible to obtain the effect that the stacking order of the welding paths can be obtained from the relationship between the change in the welding condition and the change in the residual stress.
[0115]
According to the third method, by analyzing the residual stress of a welded structure configured as a combination of a plurality of welded joints in consideration of the welding order, it is possible to obtain the effect that the stacking order of the welding paths can be obtained. .
According to the fourth method, it is possible to obtain the welding conditions including the stacking order of the welding paths from the relationship between the change in the welding conditions and the change in the residual stress of the welded structure configured as a combination of a plurality of welded joints. The effect that can be obtained is obtained.
[0116]
According to the fifth method, by analyzing the residual deformation of the welded structure in consideration of the welding order, it is possible to obtain an effect that the stacking order of the welding paths can be obtained.
According to the sixth method, it is possible to obtain the effect that the welding conditions including the stacking order of the welding paths can be obtained from the relationship between the change in the welding conditions and the change in the residual stress.
[0117]
According to the seventh method, by analyzing the residual deformation of the welded structure configured as a combination of a plurality of welded joints in consideration of the welding order, the effect of obtaining the stacking order of the welding paths can be obtained. .
According to the eighth method, it is possible to obtain welding conditions including a stacking order of welding paths from a relationship between a change in welding conditions and a change in residual stress of a welded structure configured as a combination of a plurality of welded joints. The effect that can be obtained is obtained.
[0118]
According to the ninth method, in addition to the effects of the first and second methods, there is obtained an effect that the surface residual stress at a portion where a defect of the welded structure is likely to occur can be set to an allowable value or less.
According to the tenth method, in addition to the effects of the first and second methods, in addition to the cross section starting from the surface of the portion where the defect of the welded structure is likely to occur, and the maximum main load applied during operation, This has the effect of minimizing the residual stress in the cross section perpendicular to the stress direction.
[0119]
According to the eleventh method, in addition to the effects of the first and second methods, it is possible to set the surface residual stress of a portion where a defect of the welded structure constituting the plant equipment is likely to occur to a tolerance or less. The effect is obtained.
According to the twelfth method, in addition to the effects of the first and second methods, a cross section starting from the surface of a portion where a defect of the welded structure constituting the plant equipment is likely to occur and being added during operation is added. This has the effect of minimizing the residual stress in the cross section perpendicular to the direction of the maximum principal stress of the applied load.
[0120]
According to the thirteenth method, in addition to the effects of the first and second methods, an effect that the residual stress on the surface side of the welded structure having poor corrosion resistance can be set to an allowable value or less can be obtained. .
According to the fourteenth method, in addition to the effects of the first and second methods, the residual stress distribution in a cross section where a crack is considered to propagate to a position closer to the environment-side surface of the welded structure having poor corrosion resistance is considered. The effect of being able to distribute the peak position of the compressive stress is obtained.
[0121]
According to the fifteenth method, in addition to the effects of the first and second methods, the residual stress in the direction of opening the unwelded portion in the vicinity of the tip of the unwelded portion of the welded joint can be reduced to an allowable value or less. The effect that can be obtained is obtained.
According to the sixteenth method, in addition to the effects of the first and second methods, the effect that the residual stress in the direction perpendicular to the weld line at the weld toe of the welded structure can be set to an allowable value or less is obtained. can get.
[0122]
According to the seventeenth method, in addition to the effects of the first and second methods, an effect that the constraint stress of the welded structure can be reduced to an allowable value or less can be obtained.
According to the eighteenth method, in addition to the effects of the first and second methods, an effect is obtained in which the residual stress including the constraint stress inside the welded structure can be reduced to an allowable value or less.
[0123]
According to the nineteenth method, in addition to the effects of the first and second methods, the residual stress including the lamination order of the welding paths of the welded structure subjected to the heat treatment after welding and the heat treatment process is set to an allowable value or less. The effect that can be obtained is obtained.
According to the twentieth method, in addition to the effects of the first and second methods, the stacking order of the welding path is moved between the left and right sides of the welded joint having the groove on both sides, so that the tip of the unwelded portion of the welded joint is formed. The effect that the residual stress in the direction in which the unwelded portion is opened in the vicinity can be reduced to an allowable value or less can be obtained.
[0124]
According to the twenty-first method, it is possible to obtain an effect that the residual stress of the cylindrical structure can be reduced to an allowable value or less.
According to the twenty-second method, there is an effect that the residual stress due to circumferential welding of the core shroud in the reactor pressure vessel of the nuclear power plant can be made equal to or less than an allowable value.
According to the twenty-third method, by considering the welding order of the circumferentially welded portion of the core shroud inside the reactor pressure vessel of the nuclear power plant, the effect of reducing the residual stress to an allowable value or less can be obtained.
[0125]
According to the twenty-fourth method, in the welded portion between the neutron flux instrumentation pipe of the nuclear power plant and the lower mirror of the reactor pressure vessel, there is an effect that the residual deformation can be reduced to an allowable value or less by considering the welding order. can get.
According to the twenty-fifth method, the residual deformation is reduced to an allowable value or less by considering the heat input and the welding sequence in the welding portion between the neutron flux instrumentation pipe of the nuclear power plant and the reactor pressure vessel bottom mirror. The effect that can be obtained is obtained.
[0126]
Summarizing the above, according to the present invention, by focusing on the lamination order of the welding paths and the residual stress and residual deformation associated therewith, the method for welding a low residual stress structure in which welding conditions for small residual stress and residual deformation are set Can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart illustrating a welding procedure evaluation method for a welded structure in which a residual stress is focused on in a welding method according to an embodiment of the present invention and the order of lamination of welding paths is considered.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a welding procedure evaluation method for a welded structure in consideration of a residual deformation in a welding method according to another embodiment of the present invention, in consideration of a stacking order of welding paths.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for evaluating a welding procedure of a welded structure in a welding method according to still another embodiment of the present invention, in consideration of a shape of the welded structure, welding conditions, and a stacking order of welding paths.
FIG. 4 is a flowchart showing a method for evaluating a welding procedure of a welded structure having a plurality of virtually welded joints in a welding method according to still another embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view of a boiling water reactor pressure vessel to which a welding procedure as in the flowchart shown in FIG. 1 is applied.
FIG. 6 is a perspective view showing a core shroud of the boiling water reactor pressure vessel of FIG.
FIG. 7 is an enlarged sectional view of a circumferentially welded portion of an intermediate ring and an upper half of an intermediate cylinder of the core shroud of FIG. 6;
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a cross section of an example of a stacking order of welding paths of a middle ring of a boiling water reactor pressure vessel core shroud and a welding portion of an upper half of a middle cylinder.
FIG. 9 is an explanatory view showing, in cross section, an example of a stacking order of welding paths of an intermediate ring of a boiling water reactor pressure vessel core shroud and a welding portion of an upper half of an intermediate cylinder.
FIG. 10 is an explanatory view showing, in cross section, an example of a stacking order of welding paths of an intermediate ring of a boiling water reactor pressure vessel core shroud and a welding portion of an upper half of an intermediate cylinder.
FIG. 11 is a diagram of a radial distribution starting from an inner surface of an axial residual stress in a weld heat-affected zone of an intermediate ring and an upper half of a middle shell of a boiling water reactor pressure vessel core shroud. It is.
FIG. 12 is a diagram of a radial distribution starting from an inner surface of an axial residual stress in a weld heat-affected zone of an intermediate ring and an upper half of a middle cylinder of a boiling water reactor pressure vessel core shroud. It is.
FIG. 13 is a diagram of a radial distribution starting from the inner surface of an axial residual stress in a weld heat-affected zone of an intermediate ring and an upper half of a middle shell of a boiling water reactor pressure vessel core shroud. It is.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of a stacking order of welding paths in a circumferentially welded portion of an upper half and a lower half of an intermediate barrel of a boiling water reactor pressure vessel core shroud in cross section.
FIG. 15 is an explanatory view showing a cross section of an example of a stacking order of welding paths in a circumferentially welded portion of an upper half of an intermediate shell and a lower half of an intermediate shell of a boiling water reactor pressure vessel core shroud.
FIG. 16 is an explanatory view showing in cross section an example of a stacking order of welding paths in a circumferentially welded portion of an upper half and a lower half of an intermediate trunk of a boiling water reactor pressure vessel core shroud.
FIG. 17 is an explanatory view showing a cross section of an example of a stacking order of welding paths in a circumferentially welded portion of an upper half of an intermediate cylinder and a lower half of an intermediate cylinder of a boiling water reactor pressure vessel core shroud.
FIG. 18 is an explanatory view showing an example of a stacking order of welding paths in a circumferentially welded portion of an upper half of an intermediate cylinder and a lower half of an intermediate cylinder of a boiling water reactor pressure vessel core shroud in a cross section.
FIG. 19 is an explanatory view showing, in cross section, an example of a stacking order of welding paths in a circumferentially welded portion of an upper half and a lower half of an intermediate barrel of a boiling water reactor pressure vessel core shroud.
FIG. 20 is an explanatory diagram showing, in cross-section, an example of a stacking order of welding paths in a welding portion in which a groove dimension of the upper half of the middle barrel and a lower half of the middle barrel of the boiling water reactor pressure vessel core shroud are changed. .
FIG. 21 shows the distribution of the axial residual stress in the weld heat-affected zone in the upper half and lower half of the middle shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud in the radial direction starting from the inner surface. It is a diagram showing an example.
FIG. 22 is a perspective view showing a cross-sectional shape of a part of a welded structure that receives a repeated load. Part of the cross section of the welded structure is a fillet joint. The fillet joint receives a load P repeatedly in the direction of the arrow in the figure.
FIG. 23 is a perspective view showing a mounting weld portion of a core monitor housing that penetrates a pressure vessel of a boiling water reactor.
FIG. 24 is a partial perspective view showing a welded portion between an upper half of the intermediate barrel and a lower half of the intermediate barrel of the boiling water reactor pressure vessel core shroud.
FIG. 25 shows the distribution of the axial residual stress in the weld heat-affected zone in the upper half and lower half of the middle shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud in the radial direction starting from the inner surface. It is a diagram showing an example.
FIG. 26 shows the distribution of the axial residual stress in the weld heat-affected zone in the upper half and lower half of the middle shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud in the radial direction starting from the inner surface. It is a diagram showing an example.
FIG. 27 shows the distribution of the axial residual stress in the weld heat-affected zone of the upper half and the lower half of the intermediate shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud in the radial direction starting from the inner surface. It is a diagram showing an example.
FIG. 28 shows the distribution of the axial residual stress in the weld heat-affected zone of the upper half and lower half of the middle shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud in the radial direction starting from the inner surface. It is a diagram showing an example.
FIG. 29 shows the distribution of the axial residual stress in the weld heat-affected zone of the upper half and the lower half of the middle shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud in the radial direction starting from the inner surface. It is a diagram showing an example.
FIG. 30 is a perspective view showing a cross-sectional shape of a part of a welded structure having an unwelded portion that receives a repeated load.
FIG. 31 is a perspective view showing a welded portion between a neutron flux instrumentation pipe of a nuclear power plant and a lower mirror of a reactor pressure vessel.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pressure vessel of boiling water reactor, 2 ... Core shroud, 3 ... Upper lattice plate, 4 ... Core support plate, 5 ... Jet pump, 6 ... Welded structure under load load, 7 ... Core monitor housing, 7A ... neutron flux instrumentation piping, 8 ... welding concept having an unwelded part, 11 ... head plate at the lower part of the pressure vessel, 12 ... head plate overlay welding part, 21 ... upper ring, 22 ... upper body, 23 ... middle part ring, Reference numeral 24: Upper half of the middle trunk, 25: Lower half of the middle trunk, 26: Lower ring, 27: Lower trunk, 30: Welding in the circumferential direction, 61: Web, 62: Flange, 28, 29, 63, 71, 83: Welding Parts, 64, 72, 85 ... weld toe, 73 ... welding root part, 74 ... pressure vessel body side, 75 ... core part, 84 ... unwelded part.

Claims (6)

溶接される構造物の継手形状に応じて、溶接条件を設定するに当たり、特定の溶接条件における溶接パスの積層の順序を決めるものとし、
前記特定の溶接条件下で溶接による残留応力解析を行ない、残留応力評価点として予め定めた注目点における残留応力値が最も小さくなる溶接パスの積層順序を、複数ある溶接パスの積層順序を逐次比較して選択することを特徴とする低残留応力構造の溶接方法。
In setting welding conditions according to the joint shape of the structure to be welded, the order of lamination of welding paths under specific welding conditions shall be determined,
Perform the residual stress analysis by welding under the specific welding conditions, and sequentially compare the stacking order of the welding paths with the smallest residual stress value at the point of interest predetermined as the residual stress evaluation point and the stacking order of a plurality of welding paths. A welding method for a low residual stress structure, wherein the welding method is selected.
溶接される構造物の、少なくとも、開先形状、溶接方法、入熱量、溶接パスの積層の順序からなる種々の溶接条件を設定するに当り、
前記種々の溶接条件下で溶接による残留応力解析を行ない、残留応力評価点として予め定めた注目点における残留応力値が最も小さくなる前記種々の溶接条件を、前記種々の溶接条件を逐次比較して選択することを特徴とする低残留応力構造の溶接方法。
In setting the various welding conditions consisting of at least the groove shape, welding method, heat input, and stacking order of the welding path of the structure to be welded,
Perform the residual stress analysis by welding under the various welding conditions, and sequentially compare the various welding conditions, in which the residual stress value at the point of interest predetermined as the residual stress evaluation point becomes the smallest, the various welding conditions. Welding method of low residual stress structure characterized by selecting.
複数の溶接継手の組み合わせとして構成される溶接構造物における溶接条件を設定するに当り、
特定の溶接条件におけるそれぞれの溶接パスの積層の順序を決めるものとし、前記特定の溶接条件下で溶接による残留応力解析を行ない、残留応力評価点として予め定めた注目点における残留応力値が最も小さくなる溶接パスの積層順序を、複数ある溶接パスの積層順序を逐次比較して選択することを特徴とする低残留応力構造の溶接方法。
In setting welding conditions in a welded structure configured as a combination of a plurality of welded joints,
The order of lamination of each welding path under specific welding conditions shall be determined, the residual stress analysis by welding is performed under the specific welding conditions, and the residual stress value at the point of interest predetermined as the residual stress evaluation point is the smallest. A welding method for a low residual stress structure, wherein a stacking order of a plurality of welding paths is sequentially selected and selected.
複数の溶接継手の組み合わせとして構成される溶接構造物の、少なくとも、開先形状、溶接方法、入熱量、溶接パスの積層の順序からなる種々の溶接条件を設定するに当り、
前記種々の溶接条件下で溶接による残留応力解析を行ない、残留応力評価点として予め定めた注目点における残留応力値が最も小さくなる前記種々の溶接条件を、前記種々の溶接条件を逐次比較して選択することを特徴とする低残留応力構造の溶接方法。
In setting a variety of welding conditions consisting of at least a groove shape, a welding method, a heat input amount, and an order of lamination of a welding path of a welded structure configured as a combination of a plurality of welded joints,
Perform the residual stress analysis by welding under the various welding conditions, and sequentially compare the various welding conditions, in which the residual stress value at the point of interest predetermined as the residual stress evaluation point becomes the smallest, the various welding conditions. Welding method of low residual stress structure characterized by selecting.
溶接される構造物の継手形状に応じて、溶接条件を設定するに当たり、特定の溶接条件における溶接パスの積層の順序を決めるものとし、
前記特定の溶接条件下で溶接による残留変形解析もしくは残留変形測定を行ない、残留応力評価点として予め定めた注目点における残留変形値が最も小さくなる溶接パスの積層順序を、複数ある溶接パスの積層順序を逐次比較して選択することを特徴とする低残留応力構造の溶接方法。
In setting welding conditions according to the joint shape of the structure to be welded, the order of lamination of welding paths under specific welding conditions shall be determined,
The residual deformation analysis or the residual deformation measurement by welding is performed under the specific welding conditions, and the stacking order of the welding paths in which the residual deformation value at the point of interest predetermined as the residual stress evaluation point is the smallest is determined by stacking a plurality of welding paths. A welding method for a low residual stress structure, wherein the order is sequentially compared and selected.
溶接される構造物の、少なくとも、開先形状、溶接方法、入熱量、溶接パスの積層の順序からなる種々の溶接条件を設定するに当り、
前記種々の溶接条件下で溶接による残留変形解析もしくは残留変形測定を行ない、残留応力評価点として予め定めた注目点における残留変形値が最も小さくなる前記種々の溶接条件を、前記種々の溶接条件を逐次比較して選択することを特徴とする低残留応力構造の溶接方法。
In setting the various welding conditions consisting of at least the groove shape, welding method, heat input, and stacking order of the welding path of the structure to be welded,
Perform the residual deformation analysis or residual deformation by welding under the various welding conditions, and set the various welding conditions under which the residual deformation value at the point of interest predetermined as the residual stress evaluation point is the smallest, the various welding conditions. A welding method for a low residual stress structure, which is selected by successive comparison.
JP14714795A 1995-06-14 1995-06-14 Welding method for low residual stress structure Expired - Fee Related JP3542407B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14714795A JP3542407B2 (en) 1995-06-14 1995-06-14 Welding method for low residual stress structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14714795A JP3542407B2 (en) 1995-06-14 1995-06-14 Welding method for low residual stress structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH091376A JPH091376A (en) 1997-01-07
JP3542407B2 true JP3542407B2 (en) 2004-07-14

Family

ID=15423652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14714795A Expired - Fee Related JP3542407B2 (en) 1995-06-14 1995-06-14 Welding method for low residual stress structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3542407B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4936813B2 (en) * 2006-07-24 2012-05-23 株式会社東芝 Core shroud welding method
JP4951448B2 (en) * 2007-09-07 2012-06-13 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 Double-side welding method and double-side welded structure
CN105195860B (en) * 2015-09-17 2018-09-07 中建钢构有限公司 Welding method is tiltedly found in back docking
JP2023003252A (en) * 2021-06-23 2023-01-11 株式会社神戸製鋼所 Additive manufacturing assistance device, additive manufacturing device, additive manufacturing assistance method, and program
CN115139000B (en) * 2022-05-27 2024-02-20 中国能源建设集团天津电力建设有限公司 Jumping return type welding method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH091376A (en) 1997-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bouchard Validated residual stress profiles for fracture assessments of stainless steel pipe girth welds
Mackerle Finite element analysis and simulation of welding-an addendum: a bibliography (1996-2001)
Ahola et al. Fatigue strength assessment of ground fillet-welded joints using 4R method
JP3542407B2 (en) Welding method for low residual stress structure
Wu et al. Influence of extra coarse grains on the creep properties of 9 percent CrMoV (P91) steel weldment
Zondi Factors that affect welding-induced residual stress and distortions in pressure vessel steels and their mitigation techniques: a review
Raj et al. Meeting the challenges related to material issues in chemical industries
JP5304392B2 (en) Dissimilar joint structure and manufacturing method thereof
Doctor Nuclear power plant NDE challenges—Past, present, and future
Takahashi et al. Development of analytical evaluation methods for creep failure in weldments of high chromium steels and application to full scale pipe experiments
Brickstad The use of risk based methods for establishing ISI-priorities for piping components at Oskarshamn 1 nuclear power station
Rizvi et al. Application of grey-based fuzzy logic algorithm in MIG welding-A case study
Shi et al. A Comparison of Different Design Codes on Fatigue Life Assessment Methods
Danielewski Laser welding of pipe stubs made from super 304 steel. Numerical simulation and weld properties
Klenk et al. Some characteristics of weld repair for creep applications
JPH0929429A (en) Welding procedure
Gannon et al. Shakedown of welding-induced residual stress and effect on stiffened plate strength and behavior
Chandima Ratnayake et al. Optimal arc welding process parameter combination design and metallographic examination for SDSS butt welds
Fricke et al. Fatigue and fracture
Hayashi et al. Residual-stress measurement in socket welded joints by neutron diffraction
Corigliano et al. Review of Fatigue Assessment Approaches for Welded Marine Joints and Structures. Metals 2022, 12, 1010
Sudarno et al. Evaluating the Influence of Environmental Factors and Parameters on Advancements in Welding and Joining Processes: A Review
Borgmann et al. Integrated Weld Quality Concept—A Holistic Design Approach for Steam Turbine Rotor Weld Joints
Hinnant Fatigue testing and life estimates of welded flat head pressure vessel joints
Ok et al. Cryogenic Aluminum to Stainless Steel Pipe Transition Joint Qualification

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040323

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040331

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees