JPH04355342A - 小型試験片の製作方法 - Google Patents
小型試験片の製作方法Info
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- JPH04355342A JPH04355342A JP15618091A JP15618091A JPH04355342A JP H04355342 A JPH04355342 A JP H04355342A JP 15618091 A JP15618091 A JP 15618091A JP 15618091 A JP15618091 A JP 15618091A JP H04355342 A JPH04355342 A JP H04355342A
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
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- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
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- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は大型プラントで用いられ
るボイラ等の高温機器の余寿命を予測するために実機か
ら採取した微小サンプルを加工してクリープ試験等に用
いる小型の試験片を製作するための小型試験片の製作方
法に関するものである。
るボイラ等の高温機器の余寿命を予測するために実機か
ら採取した微小サンプルを加工してクリープ試験等に用
いる小型の試験片を製作するための小型試験片の製作方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ボイラ等の高温機器の余寿命予測技術を
開発することは火力発電設備や原子力発電設備の寿命延
長を図る上で重要な課題である。寿命予測の精度向上の
ためには、サンプルを実機から直接採取してクリープ等
の破壊試験を行う必要があるが、実機からサンプルを採
取できたとしても大型の試験片は採れないのが実情であ
る。そのため、実機から微小サンプルを採取する手法が
考えられる。
開発することは火力発電設備や原子力発電設備の寿命延
長を図る上で重要な課題である。寿命予測の精度向上の
ためには、サンプルを実機から直接採取してクリープ等
の破壊試験を行う必要があるが、実機からサンプルを採
取できたとしても大型の試験片は採れないのが実情であ
る。そのため、実機から微小サンプルを採取する手法が
考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、実機から採
取した微小サンプルの場合、破壊試験に適した形状の小
型試験片として加工することが必要となるが、微小サン
プルから容易に且つ短時間で変形を起すことなく小型の
試験片を製作する方法は未だ開発されていないのが現状
である。
取した微小サンプルの場合、破壊試験に適した形状の小
型試験片として加工することが必要となるが、微小サン
プルから容易に且つ短時間で変形を起すことなく小型の
試験片を製作する方法は未だ開発されていないのが現状
である。
【０００４】そこで、本発明は、容易且つ短時間で、実
機より採取した微小サンプルから変形を起すことなく小
型試験片を製作することができるような小型試験片の製
作方法を提供しようとするものである。
機より採取した微小サンプルから変形を起すことなく小
型試験片を製作することができるような小型試験片の製
作方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、幅方向の中央部に長手方向に沿い凹溝が
形成してある試験片製作用治具の上記凹溝内に、実機か
ら採取した微小サンプルを、該サンプルの長手方向が上
記治具の幅方向と平行になるように配列し、次に、上記
各サンプルの長手方向両端面と上記治具の凹溝側縁とを
電子ビーム溶接により接合し、次いで、上記治具の各サ
ンプルの両脇位置を切断して各サンプル毎のブロックを
作製し、しかる後、該ブロックを加工して中央部が試験
部に、両端部が試験装置への結合部を有する形状の小型
試験片を製作することを特徴とする小型試験片の製作方
法とする。
決するために、幅方向の中央部に長手方向に沿い凹溝が
形成してある試験片製作用治具の上記凹溝内に、実機か
ら採取した微小サンプルを、該サンプルの長手方向が上
記治具の幅方向と平行になるように配列し、次に、上記
各サンプルの長手方向両端面と上記治具の凹溝側縁とを
電子ビーム溶接により接合し、次いで、上記治具の各サ
ンプルの両脇位置を切断して各サンプル毎のブロックを
作製し、しかる後、該ブロックを加工して中央部が試験
部に、両端部が試験装置への結合部を有する形状の小型
試験片を製作することを特徴とする小型試験片の製作方
法とする。
【０００６】
【作用】治具と微小サンプルの両端を電子ビーム溶接に
よって接合するので、熱影響部の範囲を最小限に抑える
ことができる。したがって、ブロックを加工することに
より小型試験片を変形のない状態で製作することができ
る。
よって接合するので、熱影響部の範囲を最小限に抑える
ことができる。したがって、ブロックを加工することに
より小型試験片を変形のない状態で製作することができ
る。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【０００８】図１乃至図５は本発明の一実施例を示すも
ので、高温機器の実機から採取した微小サンプル１を並
べて置けるように、幅方向の中央部に所要深さの凹溝２
を長手方向に沿い形成し且つ該凹溝２の両側縁上端部に
長手方向に沿い傾斜面３をそれぞれ形成してなる試験片
製作用治具としての金属製基台４を用意し、先ず、該基
台４の凹溝２内に、多数のサンプル１とダミー５とを、
その長手方向が基台４の幅方向と平行となるように交互
に並べて配置する。次に、各サンプル１及びダミー５と
基台４の凹溝２側縁との間の隙間６を、図３及び図４に
示す如く電子ビーム溶接にて接合させる（接合部７）。 次いで、上記基台４の各サンプル１の両脇の位置を幅方
向の切断線８に沿い切断してサンプル１毎のブロック９
を作製する。しかる後、各ブロック９毎に、図５に一例
を示す如く、サンプル１の中央部が、たとえば、試験部
として丸棒の如き平行部１０になるように加工すると共
に、両端の部分が、たとえば、ねじ部の如き試験装置へ
の結合部１１となるよう加工して、小型の試験片１２を
製作するようにする。
ので、高温機器の実機から採取した微小サンプル１を並
べて置けるように、幅方向の中央部に所要深さの凹溝２
を長手方向に沿い形成し且つ該凹溝２の両側縁上端部に
長手方向に沿い傾斜面３をそれぞれ形成してなる試験片
製作用治具としての金属製基台４を用意し、先ず、該基
台４の凹溝２内に、多数のサンプル１とダミー５とを、
その長手方向が基台４の幅方向と平行となるように交互
に並べて配置する。次に、各サンプル１及びダミー５と
基台４の凹溝２側縁との間の隙間６を、図３及び図４に
示す如く電子ビーム溶接にて接合させる（接合部７）。 次いで、上記基台４の各サンプル１の両脇の位置を幅方
向の切断線８に沿い切断してサンプル１毎のブロック９
を作製する。しかる後、各ブロック９毎に、図５に一例
を示す如く、サンプル１の中央部が、たとえば、試験部
として丸棒の如き平行部１０になるように加工すると共
に、両端の部分が、たとえば、ねじ部の如き試験装置へ
の結合部１１となるよう加工して、小型の試験片１２を
製作するようにする。
【０００９】上記において、電子ビーム溶接に代えて、
ティグ溶接又はミグ溶接を用いて接合部７とした場合は
、溶接による熱影響が大き過ぎるため、微小のサンプル
１の場合は変形する虞があるが、本発明では、サンプル
１と基台４の凹溝２側縁とを電子ビーム溶接して接合部
７とするため、電子ビーム溶接による場合の熱影響部の
幅は最大で０．５ｍｍと極めて小さいことから、たとえ
ば、平行部１０の直径が２ｍｍで全体の長さが２７ｍｍ
の小型の試験片１２を変形させることなく容易に且つ短
時間で作ることができる。
ティグ溶接又はミグ溶接を用いて接合部７とした場合は
、溶接による熱影響が大き過ぎるため、微小のサンプル
１の場合は変形する虞があるが、本発明では、サンプル
１と基台４の凹溝２側縁とを電子ビーム溶接して接合部
７とするため、電子ビーム溶接による場合の熱影響部の
幅は最大で０．５ｍｍと極めて小さいことから、たとえ
ば、平行部１０の直径が２ｍｍで全体の長さが２７ｍｍ
の小型の試験片１２を変形させることなく容易に且つ短
時間で作ることができる。
【００１０】上記の如く製作した小型の試験片１２のク
リープ試験を実施する場合は、両端の結合部１１を試験
装置の上下の引張部材に結合して一体化させ、不活性ガ
ス雰囲気中で、試験片１２を上下から引張るよう応力を
掛けるようにする。この場合、不活性雰囲気とすること
により、小型の試験片１２を酸化の影響を受けることな
く高温クリープ試験することができ、実機の余寿命を正
確に予測することができる。因に、小型の試験片１２を
大気中で試験すると、小型の試験片１２が酸化の影響を
受けることになって酸化減肉の効果を受けるので、実機
の余寿命を正確に予測することができないことになる。
リープ試験を実施する場合は、両端の結合部１１を試験
装置の上下の引張部材に結合して一体化させ、不活性ガ
ス雰囲気中で、試験片１２を上下から引張るよう応力を
掛けるようにする。この場合、不活性雰囲気とすること
により、小型の試験片１２を酸化の影響を受けることな
く高温クリープ試験することができ、実機の余寿命を正
確に予測することができる。因に、小型の試験片１２を
大気中で試験すると、小型の試験片１２が酸化の影響を
受けることになって酸化減肉の効果を受けるので、実機
の余寿命を正確に予測することができないことになる。
【００１１】上記試験片１２を、２ １／４Ｃｒ−１Ｍ
ｏ鋼で４ｔ ×４ｗ ×１３ｌ のサンプル１から作っ
てＡｒ雰囲気中でクリープ試験を行ったところ、試験片
１２の破断位置は平行部１０であり、溶接の影響がない
ことを確認できた。又、クリープ試験結果も、試験温度
と破断時間の間で直線的な傾向を示し、妥当な結果が得
られた。
ｏ鋼で４ｔ ×４ｗ ×１３ｌ のサンプル１から作っ
てＡｒ雰囲気中でクリープ試験を行ったところ、試験片
１２の破断位置は平行部１０であり、溶接の影響がない
ことを確認できた。又、クリープ試験結果も、試験温度
と破断時間の間で直線的な傾向を示し、妥当な結果が得
られた。
【００１２】なお、本発明は上記実施例にのみ限定され
るものではなく、大型プラントの余寿命予測の他に、ジ
ェットエンジンや新素材の強度評価にも応用できること
、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々
変更を加え得ることは勿論である。
るものではなく、大型プラントの余寿命予測の他に、ジ
ェットエンジンや新素材の強度評価にも応用できること
、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々
変更を加え得ることは勿論である。
【００１３】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の小型試験片の
製作方法によれば、凹溝を有する試験片製作用治具上に
配列した微小サンプルの長手方向両端を、上記凹溝の側
縁に電子ビーム溶接により接合し、この微小サンプルの
両脇位置を切断して作ったブロックを、両端に試験装置
への結合部を有し中央部に試験部を有する形状に加工す
るようにしたので、試験装置への結合部付の小型試験片
を熱影響による変形を起すことなく短時間にて容易に製
作することができる、という優れた効果を発揮する。
製作方法によれば、凹溝を有する試験片製作用治具上に
配列した微小サンプルの長手方向両端を、上記凹溝の側
縁に電子ビーム溶接により接合し、この微小サンプルの
両脇位置を切断して作ったブロックを、両端に試験装置
への結合部を有し中央部に試験部を有する形状に加工す
るようにしたので、試験装置への結合部付の小型試験片
を熱影響による変形を起すことなく短時間にて容易に製
作することができる、という優れた効果を発揮する。
【図１】本発明の小型試験片の製作方法の一実施例を示
すもので、微小サンプルを基台上に配列した状態を示す
平面図である。
すもので、微小サンプルを基台上に配列した状態を示す
平面図である。
【図２】図１の拡大側面図である。
【図３】微小サンプルと基台との接合状況を示す平面図
である。
である。
【図４】図３の拡大側面図である。
【図５】製作された小型試験片の形状の一例を示す概要
図である。
図である。
１ 微小サンプル
２ 凹溝
４ 基台（試験片製作用治具）
７ 電子ビーム溶接による接合部
８ 切断線
９ ブロック
１０ 平行部（試験部）
１１ 結合部
１２ 小型試験片
Claims (1)
- 【請求項１】 幅方向の中央部に長手方向に沿い凹溝
が形成してある試験片製作用治具の上記凹溝内に、実機
から採取した微小サンプルを、該サンプルの長手方向が
上記治具の幅方向と平行になるように配列し、次に、上
記各サンプルの長手方向両端面と上記治具の凹溝側縁と
を電子ビーム溶接により接合し、次いで、上記治具の各
サンプルの両脇位置を切断して各サンプル毎のブロック
を作製し、しかる後、該ブロックを加工して中央部が試
験部に、両端部が試験装置への結合部を有する形状の小
型試験片を製作することを特徴とする小型試験片の製作
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03156180A JP3082310B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 小型試験片の製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03156180A JP3082310B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 小型試験片の製作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04355342A true JPH04355342A (ja) | 1992-12-09 |
| JP3082310B2 JP3082310B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=15622107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03156180A Expired - Fee Related JP3082310B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 小型試験片の製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3082310B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014178253A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高温機械用部品の余寿命評価方法 |
| JP2017036992A (ja) * | 2015-08-10 | 2017-02-16 | 新日鐵住金株式会社 | 試験片の製造方法 |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP03156180A patent/JP3082310B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014178253A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高温機械用部品の余寿命評価方法 |
| JP2017036992A (ja) * | 2015-08-10 | 2017-02-16 | 新日鐵住金株式会社 | 試験片の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3082310B2 (ja) | 2000-08-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080630 Year of fee payment: 8 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080630 Year of fee payment: 8 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090630 Year of fee payment: 9 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |