JPH091376A - Welding method with low residual stress structure - Google Patents

Welding method with low residual stress structure

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JPH091376A
JPH091376A JP7147147A JP14714795A JPH091376A JP H091376 A JPH091376 A JP H091376A JP 7147147 A JP7147147 A JP 7147147A JP 14714795 A JP14714795 A JP 14714795A JP H091376 A JPH091376 A JP H091376A
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residual stress
welded
stacking
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正人 望月
Akio Endo
昭夫 遠藤
Noriaki Wada
則明 和田
Shigeo Hattori
成雄 服部
Yasukata Tamai
康方 玉井
Masanori Nakagawa
正紀 中川
Makoto Hayashi
真琴 林
Haruo Fujimori
治男 藤森
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Abstract

PURPOSE: To provide a welding method having a low residual stress structure, in which welding conditions are set with a small residual stress and deformation, by paying attention to the build-up sequence of a weld pass and the accompanying residual stress and deformation. CONSTITUTION: A shape is determined by the material of a welding structure and information containing kind of groove of a joint, and then, welding conditions are determined. In this case, information is inputted containing welding method, position, core diameter and heat input. A residual stress analysis is carried out concerning the welding structure to be manufactured with the build-up sequence of the weld pass selected. From the analytical result, a residual stress value is read in at a notice point predetermined as a point to evaluate a residual stress. If the residual stress value at the notice point is smaller than that of the residual stress analysis performed so far, the build-up sequence is stored of the weld pass that is currently evaluated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention 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 the welded structure.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In a conventional welded structure, it is general to remove residual stress and residual deformation by heat treatment after residual stress and residual deformation occur. A method for removing residual stress and residual deformation by heat treatment is, for example,
It is described in JP-A No. 62-17133. As a welding method for reducing residual stress and residual deformation,
In fillet welding, there is a method of heating the back side of the welding line at the same time as welding. A welding method for reducing the residual stress and the residual deformation by heating the back side of the welding line at the same time as the welding is described in, for example, JP-A-4-162978.

【0003】[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。
In the above-mentioned heat treatment method of the prior art, the residual stress value and residual deformation value after welding are not evaluated, but the residual stress, residual stress The main purpose was to reduce deformation. That is, the residual stress and the residual deformation after the completion of welding before heat treatment were not considered.

【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。
Further, in the conventional method of heating the backside of the welding line at the same time as the fillet welding, residual stress and residual deformation are reduced by changing the heating condition of the backside during welding. However, although the heating conditions on the back side are taken into consideration, for example, the stacking order of welding passes and the like have not been taken into consideration.

【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。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and by paying attention to the stacking sequence of welding paths and the residual stress and residual deformation associated therewith, welding with little residual stress and residual deformation is performed. An object of the present invention is to provide a welding method for a low residual stress structure in which conditions are set.

【0006】[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。
In order to achieve the above object, the first method according to the welding method of the low residual stress structure of the present invention is to set the welding conditions according to the joint shape of the structure to be welded. When setting, the order of stacking of welding paths under specific welding conditions shall be determined, residual stress analysis by welding is performed under the specific welding conditions, and the residual stress value at a predetermined attention point as a residual stress evaluation point. The stacking order of the welding paths having the smallest value is selected by sequentially comparing the stacking order of the plurality of welding paths.

【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。
[0007] Similarly, the second method is to set various welding conditions of the structure to be welded, which are composed of at least a groove shape, a welding method, a heat input amount, and a laminating order of welding passes, and the various welding conditions described above are set. Residual stress analysis by welding is performed under welding conditions, and the various welding conditions in which the residual stress value at the predetermined attention point as the residual stress evaluation point becomes the smallest,
The various welding conditions are sequentially compared and selected.

【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。
Similarly, in the third method, when setting the welding conditions in a welded structure constructed as a combination of a plurality of welded joints, the order of stacking the respective welding passes under specific welding conditions is determined, Residual stress analysis by welding is performed under the specific welding conditions, and the stacking order of the welding paths having the smallest residual stress value at the predetermined attention point as the residual stress evaluation point is sequentially compared with the stacking order of a plurality of welding paths. And then select.

【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。
[0009] Similarly, the fourth method comprises at least a welded structure constructed as a combination of a plurality of welded joints,
When setting various welding conditions consisting of groove shape, welding method, heat input, and laminating sequence of welding passes, residual stress analysis by welding is performed under the above various welding conditions, and the residual stress evaluation point is set in advance. The various welding conditions having the smallest residual stress value at the noted point are selected by sequentially comparing the various welding conditions.

【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。
Similarly, in the fifth method, when the welding conditions are set in accordance with the joint shape of the structure to be welded, the order of stacking of welding paths under specific welding conditions is determined, and the specific welding is performed. Residual deformation analysis or residual deformation measurement by welding is performed under the conditions, and the stacking order of the welding paths with the smallest residual deformation value at the predetermined point of interest as the residual stress evaluation point is sequentially compared with the stacking order of multiple welding paths. And then select.

【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。
[0011] Similarly, the sixth method is to set various welding conditions of the structure to be welded, which are at least groove shape, welding method, heat input, and laminating order of welding paths, and set various welding conditions. Residual deformation analysis or residual deformation measurement by welding is performed under welding conditions, and the various welding conditions with the smallest residual deformation value at the predetermined point of interest as a residual stress evaluation point are successively compared with each other. To choose.

【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。
Similarly, in the seventh method, when setting the welding conditions in a welded structure constructed as a combination of a plurality of welded joints, the order of stacking of respective welding passes under specific welding conditions is determined, Residual deformation analysis or residual deformation measurement is performed by welding under the specific welding conditions, and the stacking order of the welding passes having the smallest residual deformation value at the predetermined point of interest as a residual stress evaluation point The order is sequentially compared and selected.

【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。
[0013] The eighth method is at least a welded structure constructed as a combination of a plurality of welded joints,
When setting various welding conditions consisting of groove shape, welding method, heat input, and laminating order of welding passes, residual stress deformation analysis or residual deformation measurement by welding is performed under the various welding conditions, and residual stress is measured. The above-mentioned various welding conditions are selected by sequentially comparing the above-mentioned various welding conditions with each other to obtain the smallest residual deformation value at a predetermined attention point as an evaluation point.

【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1
0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。
Similarly, the ninth method uses the first or second method for the welded structure subjected to the repeated load load to reduce the residual stress on the surface of the portion where the defect is expected to occur to the allowable value or less. It is something to set. Also the first
Method 0 is a cross-section from the surface of the site where defects are expected to occur, and the maximum load that can be applied to the welded structure that is subjected to repeated load loads, using the first or second method. This is to minimize the average value of the residual stress in the cross section perpendicular to the principal stress direction.

【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。
Similarly, the eleventh method uses the first or second method for the welded structure constituting the plant equipment, and the residual on the surface of the portion to be loaded during the operation including the start and stop. The stress is set below the allowable value. Similarly, a twelfth method is a cross-section from the surface of a site where a defect is expected to occur, as well as the starting and stopping of the welded structure that constitutes the plant equipment, using the first or second method. It is intended to minimize the average value of the residual stress in the cross section perpendicular to the maximum principal stress direction of the load to which stress is applied during operation including inside.

【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1
4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。
Similarly, a thirteenth method is a method for corroding a welded structure which constitutes plant equipment to be used under conditions where the front side and the back side of a welded joint part have different corrosion resistances, by using the first or second method. The residual stress on the surface of the structure on the poor environment side is set below the allowable value. Also the first
The method of No. 4 is for a welded structure to be used under conditions of different corrosion resistance on the front side and the back side of the welded joint, using the first or second method, for cracking in a cross section where a crack is considered to propagate. The position of the peak value of the compressive stress in the residual stress distribution in the opening direction is set to be closer to the structure surface on the environment side where the corrosion resistance is poor.

【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。
Similarly, in the fifteenth method, the unwelded portion near the tip of the unwelded portion is opened by using the first or second method in the vicinity of the welded joint portion having the unwelded portion in the welded structure. The welding condition is set by calculating so that the residual stress in the direction to be performed is less than the allowable value. Similarly, the sixteenth method uses the first or second method to set the weld line vertical residual stress at the weld toe portion to the allowable value or less for the welded structure subjected to the repeated load load. It is a thing.

【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。
Similarly, in the seventeenth method, the case-type welded structure is set by using the first or second method so that the constraint stress inside the structure generated after the welding is completed is equal to or less than the allowable value. It is a thing. Similarly, the 18th method is
For a case-type welded structure that is subjected to repeated load loads, the residual stress including the restraint stress inside the structure generated after the welding at the weld toe ends is less than the allowable value by using the first or second method. It is set to become.

【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。
Similarly, the nineteenth method uses the first or second method for a welded structure which is subjected to heat treatment after the welding is completed, according to the joint shape of the welded structure to be welded, and the order of stacking the welding passes. The residual stress is calculated in consideration of the heat treatment conditions after the welding, and the residual stress at the point of interest is set to be equal to or less than the allowable value. Also the 20th
The method of (1) uses the first or second method for the welded joint portion having unwelded portions at the root portions of both groove sides in the welded structure so that the left and right weld overlay amounts are substantially equal. In addition, welding is performed while moving the stacking order of the welding paths from the right side to the left side or from the left side to the right side at least three times.

【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。
Similarly, the twenty-first method is to perform a welding on the inner surface side by using the first or second method with respect to a circumferential weld portion having a groove on both sides of the inner and outer surfaces in a cylindrical structure. The outer surface side is welded. Similarly, the 22nd method includes at least an upper ring, an upper shell, and a core shroud in a reactor pressure vessel of a nuclear power plant.
Middle ring, middle upper half, middle lower half, lower ring,
For the circumferential weld of the lower body, using the first method,
Welding is performed from the inner surface side of the shroud of the welded portion having both sides grooves, and then the outer surface side of the shroud is welded.

【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。
Similarly, the twenty-third method includes at least an upper ring, an upper shell, an intermediate ring, an intermediate shell upper half, an intermediate shell lower half, a lower ring in a core shroud inside a reactor pressure vessel of a nuclear power plant. For the circumferential welded portion of the lower body, at least the welding conditions represented by the groove shape of the welded structure, the welding method, the heat input amount, and the order of lamination of the welding paths are determined by using the second method, and the outside of the shroud is determined. One-side groove welding in which welding paths are laminated from the surface side to the inner surface side of the shroud is performed.

【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。
Similarly, in the 24th method, the welding angle between the neutron flux instrumentation pipe of the nuclear power plant and the reactor pressure vessel lower mirror is adjusted by using the fifth method. Welding on the small pressure vessel body side, then welding on the core center side with a large inclination angle, or after welding on the pressure vessel body side with a small inclination angle with the reactor pressure vessel, By repeating the welding on the central side of the core having a large inclination angle, the stacking of the welding passes is completed.

【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。
Similarly, the twenty-fifth method uses the sixth method for the welded portion of the neutron flux instrumentation piping of the nuclear power plant and the reactor pressure vessel lower mirror, and uses at least the groove shape of the welded structure and the welding method. , The heat input, and the welding conditions represented by the sequence of welding path stacking are determined, welding is performed on the fuselage side of the pressure vessel with a small inclination angle with the reactor pressure vessel lower mirror, and then the core with a large inclination angle. After performing welding on the center side with a heat input smaller than the heat input by welding on 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. In addition, the stacking of welding passes is completed by repeating the welding on the core center side having a large inclination angle with a heat input amount smaller than the heat input amount by welding on a cross section having a small inclination angle.

【0024】[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。
According to the first and third methods, the residual stress of the welded structure is analyzed to obtain the function of determining the stacking sequence of the welding passes. According to the second method and the fourth method, various welding conditions including the stacking order of welding paths and the groove shape can be obtained from the relationship between changes in welding conditions and changes in residual stress.

【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。
According to the fifth method and the seventh method, by analyzing the residual deformation of the welded structure, the effect of obtaining the stacking sequence of the welding passes can be obtained. According to the sixth method and the eighth method, various welding conditions including the stacking order of welding paths and the groove shape can be obtained from the relationship between changes in welding conditions and changes in residual stress.

【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。
According to the ninth and eleventh methods, the first method
In addition to the effects of the above method and the second method, it is possible to obtain the effect of setting the surface residual stress of the portion of the welded structure where defects are likely to occur to be equal to or less than the allowable value. According to the tenth method and the twelfth method, in addition to the effects of the first method and the second method, a cross section from the surface of the portion of the welded structure where defects are likely to occur is the starting point, and during operation The effect of minimizing the residual stress in the section perpendicular to the direction of maximum principal stress of the applied load is obtained.

【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。
According to the thirteenth method, in addition to the effects of the first and second methods, the effect of setting the residual stress on the surface side of the welded structure, which has poor corrosion resistance, to the allowable value or less is provided. can get. According to the fourteenth method, in addition to the actions of the first method and the second method, in the cross section where the crack is considered to propagate closer to the surface of the welded structure on the environment side where the corrosion resistance is poor, The effect that the position of the peak value of the compressive stress of the residual stress distribution comes is obtained.

【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。
According to the fifteenth method and the twentieth method, in addition to the effects of the first method and the second method, the unwelded portion near the tip of the unwelded portion of the welded joint is opened. The effect of reducing the residual stress to the allowable value or less is obtained. Sixteenth
According to the method (1), in addition to the functions of the first method and the second method, the function of setting the residual stress in the weld line vertical direction at the weld toe of the welded structure to be equal to or less than the allowable value can be obtained.

【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。
According to the seventeenth method, in addition to the effects of the first and second methods, the effect of reducing the restraint stress inside the welded structure to the allowable value or less can be obtained. According to the eighteenth method, in addition to the effects of the first method and the second method, the effect of reducing the residual stress including the constraint stress inside the welded structure to the allowable value or less is obtained. According to the nineteenth method, in addition to the actions of the first method and the second method,
It is possible to obtain the action of making the residual stress including the stacking sequence of the welding paths and the heat treatment process of the welded structure which is subjected to heat treatment after welding less than the allowable value.

【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1
3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。
According to the twenty-first method, the twenty-second method and the twenty-third method, a circumferential weld having a cylindrical structure having both inner and outer surfaces of the groove, that is, a reactor pressure vessel of a nuclear power plant. At least the upper ring, the upper shell, the middle ring, the upper half of the intermediate shell, the lower half of the intermediate shell, the lower ring, and the circumferential welds of the lower shell in the inner core shroud
The effects of the third method and the fourteenth method can be obtained. 24th
According to the method No. 25 and the method No. 25, the effects of the fifth method and the sixth method can be obtained for the welded portion of the neutron flux instrumentation pipe of the nuclear power plant and the reactor pressure vessel lower mirror.

【0031】[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10
1)。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。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to FIGS. 1 to 29.
This will be described with reference to FIG. [Embodiment 1] FIG. 1 is a flow chart showing a welding procedure evaluation method for a welded structure in consideration of a stacking order of welding paths, which is a welding method according to an embodiment of the present invention and which is focused on residual stress. In the following description, the numbers in parentheses are the step numbers in the flowchart of FIG. It is. As shown in FIG. 1, in order to evaluate the welding procedure of the welded structure, first, the shape of the target welded structure is determined (step 10).
1). At that time, the material of the welded structure (step 102)
Alternatively, information including the type of joint groove (step 103) is input to a calculation control means (not shown).

【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。
Next, the welding conditions of the target welded portion are determined (step 104). At that time, information including the welding method (step 105), the welding posture (step 106), the welding rod diameter (step 107), and the heat input amount (step 108) is input. The parameter n is set to 1 in order to count the number of m times (m ways) to be evaluated as the stacking order of the welding passes (step 109). Here, the stacking order of the m welding passes to be evaluated is arranged in order from the first to the mth, and the stacking order of the welding passes counted in the nth time is selected (step 110). That is, when the parameter n is 1, the stacking order of the welding passes counted first in the stacking order of the m welding passes to be evaluated is selected.

【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。
Residual stress analysis by welding is carried out for the welded structure manufactured in the selected laminating order of welding paths (step 111). The residual stress can be obtained by numerical analysis such as thermo-elasto-plastic analysis and intrinsic strain analysis. It is also possible to experimentally measure the residual strain amount and analyze the residual stress from the relational expression between the elastic stress and the elastic strain. From the residual stress analysis result, the residual stress value at the point of interest that has been determined in advance as a point for evaluating the residual stress is read (step 112). Here, the attention point is not limited to one place, but a plurality of places may be decided.

【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11
4)。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。
Here, the residual stress value at the target point is compared with the residual stress value at the target point by the residual stress analysis performed so far (step 113). If there is only one point of interest, compare only that point. When there are a plurality of points of interest, the points are compared. If the residual stress value at the target point is smaller than the residual stress value at the target point obtained by the residual stress analysis performed so far, the stacking order of the welding paths currently evaluated is stored (step 11).
4). This memory enables overwriting, and always stores the stacking order with the smallest residual stress value at the point of interest.

【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。
When there is only one point of interest, the laminating order with 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 degree of importance in evaluation, and the stacking order having the smaller residual stress value is stored for the plurality of points of interest as a whole. If the residual stress value at the target point is not smaller than the residual stress value at the target point obtained by the residual stress analysis performed so far, the process of step 114 is ignored.

【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。
It is determined whether or not the parameter n is equal to the number of times m of evaluation as the stacking order of the welding passes (step 115), and if they are equal, the stacking order of the welding passes stored in step 114 is set as the welding sequence. (Step 117). If the parameter n and the number m of times of evaluation as the stacking order of the welding passes are not equal, the parameter n for counting the stacking order of the welding passes is increased by 1 (step 116). Then return to step 110,
Again, the stacking order of a certain welding pass is evaluated.

【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。
By carrying out the above procedure,
It is possible to evaluate the welding procedure of the welded structure, which is one embodiment for providing the welding method considering the residual stress according to the present invention.

【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。
[Embodiment 2] FIG. 2 is a flow chart showing a welding procedure evaluation method of a welded structure in consideration of the stacking order of welding passes, which is a welding method according to another embodiment of the present invention, in which residual deformation is noted. It is a figure. In the following description,
The numbers in parentheses are the 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 that time, the material of the welded structure (step 202) and the type of joint groove (step 203)
Enter the information including.

【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。
Next, the welding conditions of the target welded portion are determined (step 204). At that time, information including the welding method (step 205), the welding posture (step 206), the welding rod diameter (step 207), and the heat input amount (step 208) is input. The parameter n is set to 1 in order to count the number of m times (m ways) evaluated as the stacking order of the welding passes (step 209). Here, the stacking sequence of the m welding passes to be evaluated is arranged in order from the first to the mth, and the stacking sequence of the welding passes counted in the nth is selected (step 210). That is, when the parameter n is 1, the stacking order of the welding passes counted first in the stacking order of the m welding passes to be evaluated is selected.

【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。
Residual deformation analysis by welding is carried out for the welded structure manufactured in the selected welding path stacking order (step 211). The residual deformation can be obtained by numerical analysis such as thermoelastic-plastic analysis. It is also possible to experimentally determine the residual deformation. From the residual deformation analysis result, the residual deformation value at the point of interest that is predetermined as a point for evaluating the residual deformation is read (step 212). Here, the attention point is not limited to one place, but a plurality of places may be decided.

【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21
4)。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。
Here, the residual deformation value at the target point is compared with the residual deformation value at the target point by the residual deformation analysis performed so far (step 213). If there is only one point of interest, compare only that point. When there are a plurality of points of interest, the points are compared. If the residual deformation value at the point of interest is smaller than the residual deformation value of the point of interest obtained by the residual deformation analysis performed so far, the stacking order of the welding paths currently evaluated is stored (step 21).
4). This memory enables overwriting, and always stores the stacking order with the smallest residual stress value at the point of interest.

【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。
When there is only one point of interest, the laminating order with the smaller residual deformation value is simply stored. When there are a plurality of points of interest, each point is weighted in advance in consideration of the degree of importance in evaluation, and the stacking order having 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 process of step 214 is ignored.

【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。
It is determined whether or not the parameter n is equal to the number of times m of evaluation of the welding pass stacking order (step 215). If they are equal, the welding pass stacking order stored in step 214 is set as the welding order. (Step 217). If the parameter n is not equal to the number m of evaluations of the welding pass stacking order, the parameter n counting the welding pass stacking order is incremented by 1 (step 216). Then return to step 210,
Again, the stacking order of a certain welding pass is evaluated.

【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。
By performing the above 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 deformation according to the present invention.

【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)。
[Embodiment 3] FIG. 3 shows a welding method according to still another embodiment of the present invention, in which the welding procedure of the welded structure is evaluated in consideration of the shape and welding conditions of the welded structure and the stacking order of the welding paths. It is a flowchart figure which shows the method. In the following description, the numbers in parentheses are the 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 respectively used as parameters for evaluating the shape and welding conditions of the target welded structure and the stacking order of the welding paths. Is set to 1 (step 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。
Next, the shape of the target welded structure and the welding conditions of the welded portion are set (step 302). that time,
Information including the shape of the welded structure to be evaluated and the welding condition material, the joint groove type, the welding method, the welding posture, the welding rod diameter, and the heat input amount, which are considered as the welding conditions of the welded part,
Enter the street. 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 p-th time,
Among them, the shape of the welded structure counted at the q-th time and the welding condition of the welded portion are selected. The parameter n is set to 1 in order to count the number of m times evaluated as the stacking order of the welding passes (step 303). Here, the stacking sequence of m welding passes to be evaluated is arranged in order from the first to the mth, and the stacking sequence of the welding passes counted in the nth is selected.

【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3
04)。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。
Residual stress analysis by welding is carried out for the selected welded structure shape, the welding conditions of the welded portion, and the welded structure manufactured in the order of stacking the welding passes (step 3).
04). The residual stress can be obtained by numerical analysis. It is also possible to experimentally measure the residual strain amount and analyze the residual stress from the relational expression between the elastic stress and the elastic strain. From the residual stress analysis result, the residual stress value at the point of interest that has been determined in advance as the point for evaluating the residual stress is read (step 305). Here, the attention point is not limited to one place, but a plurality of places may be decided.

【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。
Here, the residual stress value at the target point is compared with the residual stress value at the target point by the residual stress analysis performed so far (step 306). If there is only one point of interest, compare only that point. When there are a plurality of points of interest, the 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 obtained by the residual stress analysis performed so far, the shape of the welded structure being evaluated this time, the welding conditions of the weld, and the stacking of the welding paths The order is stored (step 307). This memory enables overwriting, and always stores the stacking order with the smallest residual stress value at the point of interest.

【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。
When there is only one point of interest, the shape of the welded structure having the smaller residual stress value, the welding condition of the welded portion, and the laminating order of the welding paths are simply stored. If there are multiple points of interest, each point is weighted in advance in consideration of the importance of evaluation, and the shape of the welded structure, the welding conditions of the welded part, and the stacking order of the welding paths are set for the entire points of interest. Remember. If the residual stress value at the target point is not smaller than the residual stress value at the target point obtained by the residual stress analysis performed so far, the process of step 307 is ignored.

【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。
It is determined whether the parameter n is equal to the number of times m of evaluation as the stacking order of welding passes (step 308). If they are equal, the process proceeds to the next step. Also, the parameter n
If the number m of evaluations as the stacking order of the welding passes is not equal, the parameter n for counting the stacking order of the welding passes is increased by 1 (step 309). Then, returning to step 303, the stacking sequence of a certain welding pass is evaluated again under the same shape of the welded structure and the welding conditions of the welded portion.

【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)。
If the parameter q is not equal to the shape p of the welded structure and the number p of times of evaluation as welding conditions, the parameter q is increased by 1 (step 311). Then, the process returns to step 302, 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 the welding procedure (step 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。
By performing the above procedure,
It is possible to evaluate the shape of the welded structure, the welding conditions, and the stacking sequence of the welding passes, which is one embodiment for providing the welding method considering the residual stress according to the present invention.

【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40
1)。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。
[Embodiment 4] FIG. 4 is a flow chart showing a welding procedure evaluation method for a welded structure virtually having a plurality of welded joint portions in a welding method according to still another embodiment of the present invention. . In the following description, the numbers in parentheses are the step numbers in the flowchart of FIG. It is. As shown in FIG. 4, in order to evaluate the welding procedure of the welded structure, first, the shape of the target welded structure is determined (step 40).
1). At that time, the material of the welded structure (step 402)
Alternatively, information including the type of groove (step 403) at a place where a plurality of welded joints are formed when the welded structure is virtually divided is input.

【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。
Next, the 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 pth, and the stacking order of the welding passes counted at the qth time is selected (step 405). That is, when the parameter q is 1, the welding condition of the welded joint counted for the first time is selected from the welding conditions of the p virtual welding joints to be evaluated.

【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41
2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。
Welding conditions for the target virtual welded joint are set (step 406). At that time, information including a welding method (step 407), a welding posture (step 408), a welding rod diameter (step 409), and a heat input amount (step 410) is input. It is determined whether the parameter q is equal to the number p of times of evaluation as the welding condition of the virtual welded joint portion (step 411), and if they are equal, step 41
Proceed to 2. If the parameter q is not equal to the number p of times of evaluation as the welding condition of the virtual welded joint portion, the process returns to step 406, and the welding condition of a certain virtual welded joint portion is evaluated again.

【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41
3)。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。
The parameter n is set to 1 in order to count the number of times of m times evaluated as the stacking order of the welding passes (step 412). Here, the stacking sequence of the m welding passes to be evaluated is arranged in order from the first to the mth, and the stacking sequence of the welding passes counted from the nth is selected (step 41).
3). That is, when the parameter n is 1, m to be evaluated
Select the stacking sequence of the welding passes counted first in the stacking sequence of the welding passes.

【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。
Residual stress analysis by welding is carried out on the welded structure manufactured in the selected laminating order of the welding paths (step 414). The residual stress can be obtained by numerical analysis such as thermo-elasto-plastic analysis and intrinsic strain analysis. It is also possible to experimentally measure the residual strain amount and analyze the residual stress from the relational expression between the elastic stress and the elastic strain. From the residual stress analysis result, the residual stress value at the point of interest that has been previously determined as the point for evaluating the residual stress is read (step 415). Here, the attention point is not limited to one place, but a plurality of places may be decided.

【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41
7)。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。
Here, the residual stress value at the target point is compared with the residual stress value at the target point by the residual stress analysis performed so far (step 416). If there is only one point of interest, compare only that point. When there are a plurality of points of interest, the points are compared. When the residual stress value at the target point is smaller than the residual stress value at the target point obtained by the residual stress analysis performed so far, the stacking sequence of the welding paths currently evaluated is stored (step 41).
7). This memory enables overwriting, and always stores the stacking order with the smallest residual stress value at the point of interest.

【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。
When there is only one point of interest, the laminating order with 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 degree of importance in evaluation, and the stacking order having the smaller residual stress value is stored for the plurality of points of interest as a whole. If the residual stress value at the target point is not smaller than the residual stress value at the target point obtained by the residual stress analysis performed so far, the process of step 417 is ignored.

【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。
It is determined whether or not the parameter n is equal to the number of times m of evaluation as the welding pass stacking order (step 418). If they are equal, the welding pass stacking order stored in step 417 is set as the welding order. (Step 420). If the parameter n and the number m of times of evaluation as the welding pass stacking order are not equal, the parameter n for counting the welding pass stacking order is incremented by 1 (step 419). Then return to step 413,
Again, the stacking order of a certain welding pass is evaluated.

【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。
By carrying out the above procedure,
It is one example for giving the welding method considering the residual stress according to the present invention, and it is possible to evaluate the welding procedure of the welded structure having virtually a plurality of welded joints.

【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。
[Embodiment 5] As shown in the flowchart of FIG. 1, one embodiment in which a welding procedure evaluation method for a welded structure in which the stacking order of the welding paths is taken into consideration and attention is paid to the residual stress is applied is shown in FIGS. This will be described with reference to FIG. FIG.
6 is an exploded perspective view of a boiling water reactor pressure vessel to which a welding procedure as shown in the flowchart of 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 cross-sectional view of the intermediate ring and the circumferential welded portion of the upper half of the intermediate shell of the core shroud of FIG. 6.

【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。
FIG. 8 is an explanatory view showing a first example of the stacking order of the welding paths of the intermediate ring and the upper half of the intermediate shell of the core shroud shown in FIG. 6, and FIG. 9 is the same core shroud. FIG. 10 is an explanatory view showing a second example of the stacking order of the welding paths of the intermediate ring and the upper half of the intermediate shell, and FIG. 10 is a welding path of the intermediate ring and the upper half of the intermediate shell of the same core shroud. 11 is an explanatory view showing a third example of the stacking sequence of FIG. 11, and FIG. 11 is a shaft in a heat-affected zone of the middle ring of the core shroud welded in the stacking sequence of the welding paths of FIG. 12 is a diagram showing the directional residual stress, and FIG. 12 shows the axial residual stress in the heat-affected zone of the intermediate ring and the upper half of the intermediate shell of the core shroud welded in the stacking order of the welding paths in FIG. Diagram and Fig. 13 are core shrouds welded in the stacking order of the welding paths of Fig. 10. Is a graph showing the axial residual stress in the weld heat affected zone of the welded portion of the intermediate portion ring and the intermediate cylinder upper half of de.

【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2
4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。
FIG. 5 shows a pressure vessel of a boiling water reactor of a nuclear power plant. Inside the pressure vessel 1,
Various devices such as the core shroud 2, the upper lattice plate 3, the core support plate 4, and the jet pump 5 are 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 peripheral parts taken out. The core shroud 2 has an upper ring 21, an upper shell 22, an upper shell 22, an intermediate ring 23, an intermediate ring 23, an intermediate shell upper half 24, and an intermediate shell upper half 2 each having a cylindrical shape.
4 and the intermediate lower half 25, the intermediate lower half 25 and the lower ring 26, the lower ring 26 and the lower body 27, etc. are manufactured by circumferential welding.

【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。
FIG. 7 shows a circumferential welded joint connecting the intermediate ring 23 and the intermediate shell upper half 24 of the core shroud,
It shows an example of a cross section of a welded portion. The radial distribution of the axial residual stress in the heat affected zone of the intermediate ring has a great influence on the initiation and propagation of stress corrosion cracking from the inner surface of the intermediate ring. Therefore, the points of interest are the inner surface on the straight line in the radial direction in the heat affected zone of the intermediate ring and the point where the maximum value of the compressive stress is present, and the axial residual stress is taken as the direction of the residual stress of interest. It is desirable for prevention of 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 part having the maximum value of the compressive stress is as close to the inner surface as possible, and has a large compressive stress.

【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10
1)。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)。
The circumferential welding for connecting the intermediate ring 23 of the core shroud and the upper half 24 of the intermediate shell is carried out by step No. 1 in the flow chart of FIG. This will be described with reference to FIG. First, the shape and dimensions of the core shroud are determined (step 10).
1). The material is austenitic stainless steel JIS standard SUS304 steel (step 102), and the type of groove is a double-sided groove (step 103).

【0067】次に、溶接条件を決定する(ステップ10
4)。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10
5)。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1
08)。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10
9)。この実施例の場合、mを3とする。
Next, the welding conditions are determined (step 10).
4). The welding method is gas tungsten welding for the first layer and submerged arc welding for the second and subsequent layers (step 10).
5). The welding posture 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). Heat input is 20 kJ / cm (Step 1
08). The parameter n is set to 1 in order to count the number of m times evaluated as the stacking order of the welding passes (step 10).
9). In the case of this embodiment, m is 3.

【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。
FIGS. 8, 9 and 10 show an example of the stacking sequence of the welding paths in the cross section of the weld portion of the circumferential weld joint connecting the intermediate ring 23 and the intermediate shell upper half 24 of the core shroud. 8, 9 and 10 are explanatory views showing an example of the stacking sequence of the welding paths of the intermediate ring of the boiling water reactor pressure vessel core shroud and the welded portion of the upper half of the intermediate shell in cross section. The multilayer welded joint in the circumferential direction has an axially symmetric shape when viewed in the final cross section after welding is completed, and thus any cross section has such a cross section.

【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1
0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。
The numbers in FIG. 8 indicate the stacking sequence of welding passes. 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, FIG. 9 and FIG.
The number in 0 is the stacking order of the welding passes, and in FIG. 9, the inner surface side of the groove on both sides is first welded, and then the outer surface side is welded. In FIG. 10, first, the outer surface sides of the groove on both sides are welded,
Next, the inner surface side is welded. Here, the stacking order of the three welding passes to be evaluated is arranged in order from the first time to the third time, and the stacking order of the welding passes taught at the first time is selected (step 110). In this case, the welding sequence is shown in FIG.

【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3
50MPa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。
Residual stress analysis by welding is carried out for the welded structure manufactured in the selected laminating order of welding paths (step 111). As an example, the residual stress at this time is as shown in FIG. 11 with the inner surface side of the core shroud as the starting point in the radial residual stress distribution in the radial direction in the intermediate ring welding heat affected zone. FIG. 11 is a radial distribution (outer surface) of the axial residual stress in the weld heat-affected zone of the middle ring and the upper half of the middle shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud starting from the inner surface. After welding the side to about 1/2,
FIG. 6 is a diagram of a case where the inner surface side is welded and then the remaining about ½ on the outer surface side is welded. Tensile stress is about 3 on the inner surface
It is 50 MPa, and when it enters about 5 mm inside, the tensile stress is about 400 MPa. After that, the stress value decreases, the stress value becomes 0 when it enters the inside of about 15 mm, and the peak value of the compressive stress takes the value when it enters the inside of about 30 mm, and the value is about -250 MPa.

【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。
From the residual stress analysis result, the residual stress value at the point of interest which is predetermined as a point for evaluating the residual stress is read (step 112). In this case, the tensile stress on the inner surface is about 350 MPa, and the peak value of the compressive stress is about -250 MPa when it enters about 30 mm inside. Here, the residual stress value at the target point is compared with the residual stress value at the target point 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 compressive stress of about -250 MPa when it enters about 30 mm inside is inevitably treated as smaller than the value in other welding orders. Be seen.

【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1
10に戻る。
When the residual stress value at the target point is smaller than the residual stress value at the target point obtained by the residual stress analysis performed so far, the stacking order of the welding paths currently evaluated is stored (step 114). . In this case, the stacking order shown in FIG. 8 is stored. The parameter n that teaches the stacking order of the welding passes is incremented by 1 (step 115). In this case, the parameter n is set to 2. Parameter n = 1
Then, it is determined whether or not the number m = 3 of evaluations of the welding pass stacking order is equal (step 115), and the number of evaluations of the parameter n = 1 and the welding pass stacking order m = 3.
Are not equal to each other, the parameter n for counting the stacking order of the welding passes is increased by 1 (step 116). In this case, the parameter n is set to 2. Then step 1
Return to 10.

【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。
Next, the stacking sequence of the welding passes counted for the second time is selected from the stacking sequences of the three welding passes to be evaluated (step 110). In this case, the welding paths are stacked as shown in FIG. Residual analysis by welding is performed on the welded structure manufactured in the stacking order of the selected welding passes (step 111). As an example, the residual stress at this time is as shown in FIG. 12 from the inner surface side of the core shroud as the starting point in the radial residual stress distribution in the radial direction in the intermediate ring welding heat affected zone.

【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200MP
a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。
FIG. 12 is a radial distribution of the axial residual stress in the welding heat affected zone of the middle ring of the boiling water reactor pressure vessel core shroud and the weld heat-affected zone of the upper half of the intermediate shell starting from the inner surface. It is a diagram of (when the inner surface side is welded and then the outer surface side is welded). Tensile stress is about 200MP on the inner surface
a. After that, the stress value decreases, and about 10 mm inward
When entering, the stress value becomes 0, and when entering about 18 mm inside, the peak value of compressive stress is taken, and the value is about −
It is 250 MPa.

【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−2
50MPaである。
From the residual stress analysis result, the residual stress value at the point of interest previously determined as the 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 target point is compared with the residual stress value at the target point by the residual stress analysis performed so far (step 113). The information currently stored is the residual stress from the first analysis, the tensile stress on the inner surface is about 350 MPa, and the peak value of the compressive stress when it enters about 30 mm inside is about -2.
It is 50 MPa.

【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)。
Judging from the judgment criteria that the axial residual stress at the point of interest is as small as possible on the inner surface, the part with the maximum value of the compressive stress is as close to the inner surface as possible, and the compressive stress is large, The result of the analysis performed shows that the tensile stress on the inner surface is smaller and the maximum value of the compressive stress is about the same, but the location with the compressive stress is 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 obtained by the residual stress analysis performed so far, the stacking sequence of the welding paths being evaluated this time is stored. Figure 9 used for evaluation
The stacking order of is stored (step 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。
The parameter n, which counts the stacking order of the welding passes, is incremented 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 times m = 3 of evaluation as the stacking order of the welding passes (step 115), and the parameter n = 2.
Since the number m = 3 of evaluations as the stacking order of the welding paths is not equal, the parameter n for counting the stacking order of the welding paths is increased by 1 (step 116). In this case, the parameter n is set to 3. Then, step 110
Return to

【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。
Next, the stacking sequence of the welding passes counted for the third time is selected from the stacking sequence of the three welding passes to be evaluated (step 110). In this case, the stacking order of welding paths is as shown in FIG. Residual analysis by welding is performed on the welded structure manufactured in the stacking order of the selected welding passes (step 111). For example, the residual stress at this time is as shown in FIG. 13 with the inner surface side of the core shroud as the starting point in the radial residual stress distribution in the radial direction in the intermediate ring welding heat affected zone.

【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。
FIG. 13 is a radial distribution of the axial residual stress originating from the inner surface of the weld heat-affected zone of the intermediate ring of the boiling water reactor pressure vessel core shroud and the weld of the upper half of the intermediate shell. It is a diagram of (when the outer surface side is welded and then the inner surface side is welded). As shown in FIG. 13, the tensile stress on the inner surface is about 250 MPa. After that, the stress value decreases, the stress value becomes 0 when entering the inside of about 15 mm, and the peak value of the compressive stress is taken when entering the inside of about 35 mm, and the value is about −200 MPa.

【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20
0MPa、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。
From the residual stress analysis result, the residual stress value at the point of interest previously determined as the 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 at the position of about 35 mm inside is about 200 MPa.
Here, the residual stress value at the target point is compared with the residual stress value at the target point by the residual stress analysis performed so far (step 113). The information currently stored is the residual stress from the second analysis, and the tensile stress on the inner surface is about 20.
The peak value of the compressive stress at 0 MPa and about 18 mm inside is about -250 MPa.

【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)。
Judging from the judgment criteria that the axial residual stress at the point of interest is as small as possible on the inner surface, the part having the maximum value of the compressive stress is as close to the inner surface as possible, and the compressive stress is large, The result of the analysis performed shows that the tensile stress on the inner surface is larger, the location of the compressive stress is closer to the outer surface, and the maximum value of the compressive stress is also larger. Therefore, 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 sequence of the welding paths being evaluated this time is stored. The process proceeds to the next step without storing the stacking order of FIG. 10 used for the evaluation (step 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)。
It is determined whether or not the parameter n = 3 and the number m = 3 of evaluations of the welding pass stacking order are equal to each other (step 115), and the number of evaluations m = 3 of the parameter n = 3 and the welding pass stacking order m = 3. Are equal, the welding sequence currently stored as shown in FIG. 9 is determined (step 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。
As described above, the welding procedure prediction method in which the stacking sequence of the welding paths is taken into consideration, which is an embodiment of the present invention shown in FIG. 1, is applied to the intermediate ring 23 and the intermediate shell of the core shroud. As a result of the application to the circumferentially welded joint connecting the halves 24, it is possible to determine the welding sequence as shown in FIG. Also in the case of paying attention to the residual deformation of the circumferential welded joint that connects the intermediate ring 23 and the intermediate shell upper half 24 of the core shroud, the same result can be obtained by performing the residual deformation analysis similarly using the flow of FIG. Obtainable.

【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2
4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。
[Embodiment 6] Next, the intermediate shell upper half 2 of the boiling water reactor pressure vessel core shroud 2 as shown in FIG.
A method for determining welding conditions such as the stacking order of welding paths and the groove shape will be described with reference to the flow of FIG. FIG. 3 is a flowchart of a welding procedure prediction method for a welded structure according to another embodiment of the present invention, in which the shape and welding conditions of the welded structure and the stacking order of welding paths are taken into consideration.

【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。
The intermediate body upper half 24 and the intermediate body lower half 25 are joined as a butt joint. The groove shape of this peripheral joint is considered to be a. Further, the heat input amount may be b, the welding rod diameter may be c, the welding method may be d, and the welding posture may be e. There are p possible welding conditions including all of these. Here, it is expressed as P = a × b × c × d × e.

【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。
Welding conditions of p ways (step 302)
For m, the residual stresses in the possible stacking sequence of welding paths (step 303) are analyzed, and the welding conditions and the stacking sequence of welding paths that minimize the residual stress value at the target point are 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 circumferentially welded joint connecting the intermediate ring 23 and the intermediate shell upper half 24 of the core shroud described above. The criterion is that the location having the maximum value of the compressive stress is as close to the inner surface as possible and the compressive stress is large.

【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。
14 to 19 shown below as an example.
Shows an example of the stacking sequence of welding passes for one possible groove shape. 14 to FIG.
FIG. 3 is an explanatory view showing an example of a stacking order of welding paths in a circumferential welding portion of an upper half of the intermediate shell and a lower half of the intermediate shell of a boiling water reactor pressure vessel core shroud in cross section.

【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。
In the example of FIG. 14, after the inner surface side is welded, the outer surface side is welded. In the example of FIG. 15, the order of welding paths is shown when the inner surface side is welded to about 1/2, the outer surface side is welded, and then the remaining about 1/2 on the inner surface side is welded. ing. Furthermore, in the example of FIG. 16, the inner surface side is welded to about 1/2 and then the outer surface side is welded to about 1/2.
The following shows the stacking sequence of the welding paths when welding is performed up to and after that, the remaining about 1/2 on the inner surface side is welded, and the remaining about 1/2 on the outer surface side is welded again.

【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。
Next, the example of FIG. 17 shows the stacking sequence of the welding paths when the outer surface side is welded and then the inner surface side is welded. In the example of FIG. 18, the outer surface side is about 1/2
After welding up to, the inner surface side is welded, and then the remaining approximately 1/2 of the outer surface side is welded, showing the stacking sequence of the welding paths. Further, in the example of FIG. 19, after the outer surface side is welded to about 1/2, the inner surface side is welded to about 1/2, then the remaining about 1/2 of the outer surface side is welded, and the inner surface side is again welded. 3 shows the stacking order of welding paths when the remaining about 1/2 of the above is welded.

【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。
FIG. 20 is a cross-sectional view showing an example of the stacking order of the welding paths in the welded portion of the boiling water reactor pressure vessel core shroud in which the groove dimensions of the upper half and the lower half of the intermediate barrel are changed. FIG. Although the explanation of the specific procedure is omitted here, the groove shape, heat input, welding rod diameter, and welding method are analyzed for each stacking order of these welding passes to see how the welding position parameters work. Can be asked for. Further, if the analyzed results of evaluation are stored as a database, it is not necessary to evaluate all cases when an analysis target having a similar shape appears.

【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−5
0MPaである。その後、応力値は減少し、内側に約1
5mm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。
FIG. 21 shows a radial direction starting from the inner surface of the axial residual stress in the heat affected zone of the weld in the upper half and the lower half of the middle shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud. It is a diagram showing an example of the distribution of. That is, in the circumferential welding of the intermediate shell upper half 24 and the intermediate shell lower half 25 of the core shroud 2, the welding heat affected zone is determined by the welding conditions such as the stacking order of the welding paths and the groove shape determined by the flow of FIG. The distribution of the residual stress in the axial direction of is shown in the radial direction. As shown in FIG. 21, the compressive stress on the inner surface is about −5.
0 MPa. After that, the stress value decreases to about 1
The peak value of the compressive stress is taken at a distance of 5 mm, and the value is about -300 MPa. After that, the stress value gradually increases and becomes 0 when entering the inside of about 35 mm, and the tensile stress of the outside surface is about 100 MPa.

【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6
1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。
[Embodiment 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 repeated 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 which is subjected to repeated load. Part of the cross section of this welded structure is a fillet joint, and the web 6
1 and the flange 62 are connected by a welded portion 63. Further, the fillet joint is repeatedly subjected to the applied load P 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】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。
Therefore, as an example, the stacking sequence of the welding passes is determined so that the residual stress in the load direction at the welding toe portion 64, which is the point of interest, is not more than the allowable value by the flow shown in FIG. This makes it possible to obtain a desirable residual stress distribution in terms of preventing fatigue fracture of the welded structure 6 that is subjected to repeated load loads. In addition, from another viewpoint of preventing fatigue fracture of the welded structure, a cross section starting from the surface of the site where defects are 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 stacking sequence of the welding passes so as to minimize the average residual stress at.

【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。
Similarly, in a case-type welded structure composed of the above-mentioned structural elements, the structure shown in FIG.
By setting the constraint stress generated inside the structure after the welding is completed to the allowable value or less by the flow shown in, it is possible to obtain a desirable residual stress distribution in ensuring the soundness of the welded structure. it can. Further, in a case-type welded structure that is subjected to repeated load loads, the residual stress including the restraining stress inside the structure that occurs after the end of welding at the weld toe is allowed by the flow shown in FIG. 1 or 3. 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】〔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。
[Embodiment 8] Next, an example of an embodiment in which the residual stress on the surface of the portion to be loaded during the operation including the start and stop of the welded structure constituting the plant equipment is evaluated will be described. To do. FIG. 23 is a perspective view showing an attachment welding portion of a core monitor housing which penetrates a pressure vessel of a boiling water reactor. Core monitor housing 7
The attachment welding part 71 of (1) is multi-layer welded in an elliptical shape in the circumferential direction on the inner surface side of the pressure vessel of the hole penetrating the end plate 11 of the lower part of the pressure vessel and the end plate overlay welding part 12 of the lower part of the pressure vessel.
Since the core monitor housing 7 is in a corrosive environment during operation, it is desirable to reduce the stress at the site where defects are expected to occur in order to prevent stress corrosion cracking.

【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。
In the core monitor housing 7, in addition to the residual stress due to welding at the time of attachment, stress due to heat and internal pressure is generated during operation including during starting and stopping. The stress due to heat and internal pressure becomes a large stress on the inner and outer surfaces of the core monitor housing of the weld toe 72 and the weld root 73. Therefore, by determining the stacking order of the welding paths 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 weld toe portion 72 and the weld root portion 73 is less than the allowable value, stress corrosion cracking may occur. On the other hand, it is possible to distribute stress without any problem.

【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。
In addition, the welding pass that minimizes the average value of the residual stress in the cross section perpendicular to the maximum principal stress in the cross section that connects the inner and outer surfaces of the core monitor housing of the weld toe portion 72 and the welding root portion 73 is minimized. Determining the stacking order is also convenient for preventing stress corrosion cracking. Also, parameters such as the shape of the welded part of the core monitor housing, the groove shape, the welding conditions, and the stacking order of the welding paths are used as parameters.
By using the flow shown in FIG. 3, it is possible to obtain a structural shape and residual stress that are not problematic for stress corrosion cracking.
Various welding conditions such as the shape of the welded portion, the groove shape, the welding conditions, and the stacking order of the welding paths can be obtained.

【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。
[Embodiment 9] Next, an example of an embodiment in which the residual stress of the welded structure constituting the plant equipment used under the condition that the front side and the back side of the welded joint are different in corrosion resistance is evaluated will be described. FIG. 24 is a partial perspective view showing a welded portion of the upper half and the lower half of the intermediate shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud, and FIGS. 25 to 29 are intermediate views of the boiling water reactor pressure vessel core shroud. FIG. 6 is a diagram showing an example of a distribution of axial residual stress in a weld heat affected zone in a welded portion of the upper half of the body and a lower half of the intermediate body in a radial direction starting from the inner surface.

【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。
FIG. 24 shows the circumferential welding of the upper middle half 24 and the lower middle half 25 of the core shroud 2 of the boiling water reactor. Upper middle half 24 and middle lower half 25
The circumferential welded portions 30 of and are connected by multi-layer welding. The inner surface side of the core shroud 2 has poorer corrosion resistance than the outer surface side. Therefore, the residual stress in the axial direction, which is the direction to open the crack in the weld heat affected zone of the inner surface where a plane crack perpendicular to the axial direction is considered to occur, is as small as possible, and It is desirable that the position of the peak of the compressive stress in the axial residual stress distribution, which is the direction of opening the crack in the cross section, be as close to the inner surface side as possible.

【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2
8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。
For the circumferential welded portion 30, various residual stresses can be obtained 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 stacking order of the welding passes. The distribution is obtained. 25 to 29 show examples of these. The axial residual stress along the radial distance from the inner surface of the intermediate body is displayed. Comparing these residual stress distributions, the residual stress on the inner surface is the smallest in the distribution shown in FIG. 29, and thereafter becomes larger in the order of the distributions shown in FIGS. 26 and 28 and FIGS. 27 and 25. Also, the position where the compressive stress peaks is shown in FIG. 27 and FIG.
8 and the distribution shown in FIG. 29 are located on the innermost surface side, and FIG.
The distribution shown in FIG. 25 is on the outer surface side compared to that.

【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。
Therefore, according to the flow shown in FIG. 3, various welding conditions such as the shape of the welded portion, the groove shape, the welding conditions, and the stacking order of the welding paths that can obtain the axial residual stress distribution shown in FIG. 29 are obtained. If evaluated and selected, it is possible to set so that the structural shape and residual stress will be no problem for stress corrosion cracking. Similarly, in circumferential welding of a cylindrical structure, when the corrosion resistance on the inner surface side is worse than the corrosion resistance on the outer surface side, the groove shape of the welded structure is used by using the method of FIG. , Welding method, heat input, and various welding conditions represented by the order of lamination of welding paths are determined, and after the inner surface is welded, the outer surface is welded to prevent stress corrosion cracking. It can be a stress distribution.

【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。
On the contrary, in the circumferential welding of a cylindrical structure, when the corrosion resistance on the outer surface side is worse than the corrosion resistance on the inner surface side, the method of FIG. 3 is used to Prevents stress corrosion cracking by determining various welding conditions such as groove shape, welding method, heat input, and laminating sequence of welding paths, welding the outer surface, and then welding the inner surface. The desired residual stress distribution can be obtained.

【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。
[Embodiment 10] Next, an example of an embodiment 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 will be described. FIG. 30 is a perspective view showing a partial cross-sectional shape of a welded structure having an unwelded portion that is subjected to repeated load loads. A part of the cross section of the welded structure 8 having the unwelded portion is a fillet joint, and the web 81 and the flange 82 are connected by the welded portion 83. The welded portion 83 has an unwelded portion 84.
Further, the fillet joint is repeatedly subjected to the applied load P in the direction of the arrow in the figure.

【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。
At this time, in the fillet joint, the largest stress is generated in 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 sequence of the welding paths is determined by the flow shown in FIG. 1 so that the residual stress in the load direction at the welding toe 85, which is the point of interest, is not more than the allowable value. This allows
A desirable residual stress distribution can be obtained in order to prevent fatigue fracture of the welded structure 6 that is subjected to repeated load.

【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。
Further, from the viewpoint of preventing fatigue fracture of the welded structure, a cross section starting from the surface of the portion where a defect is expected to occur and a cross section perpendicular to the maximum principal stress direction of the applied load. It is also desirable to determine the stacking order of the welding passes so as to minimize the average residual stress at. Similarly, in the case-type welded structure constituted by the structural elements as described above, the restraint stress inside the structure generated after the welding is finished is equal to or less than the allowable value by the flow shown in FIG. 1 or 3. By setting to, it is possible to obtain a desirable residual stress distribution in ensuring the soundness of the welded structure.

【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。
Further, in the welded structure subjected to the repeated load load, the residual stress including the restraining stress inside the structure generated after the end of the welding at the weld toe portion is allowed by the flow shown in FIG. 1 or 3. 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.

【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。
Still further, for example, in the welded joint portion having unwelded portions at the root portions of both groove sides in the welded structure, the laminating order of the welding paths is made so that the left and right weld buildup amounts are substantially equal. By performing the welding while moving at least three times from the right side to the left side or from the left side to the right side, it is possible to obtain a desirable residual stress distribution in ensuring the soundness of the welded structure.

【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。
[Embodiment 11] In a welded structure which is subjected to heat treatment after completion of welding, it remains after considering the order of stacking of welding paths and the heat treatment condition after completion of welding in accordance with the joint shape of the welded structure to be welded. An example of an example in which stress is evaluated will be described. For example, when a structure as shown in FIG. 7 undergoes heat treatment, it is considered that defects are most likely to occur in the order of stacking of welding paths and the residual stress generated by the subsequent heat treatment, for example, by using the flow of FIG. Set so that the residual stress in the affected part is below the allowable value. This makes it possible to obtain a desired residual stress distribution in ensuring the soundness of the welded structure. In addition, FIG.
The same can be said when the structures shown in FIGS. 23, 24, and 30 are subjected to heat treatment. Of course, the same applies to structures having other shapes.

【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。
[Embodiment 12] Next, regarding the welding method obtained as a result of evaluating the residual stress at the attention point in the welded portion between the neutron flux instrumentation pipe of the nuclear power plant and the reactor pressure vessel lower mirror explain. In this case, as a place where stress corrosion cracking is likely to occur, there is a portion immersed in the reactor water on the inner and outer surfaces of the pipe. In order to make the residual stress at these portions below the allowable value, the residual stress is evaluated using, for example, the flow shown in FIG.

【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7
5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。
FIG. 31 is a perspective view showing a welded portion between a neutron flux instrumentation pipe and a reactor pressure vessel lower mirror of a nuclear power plant. At the welded portion between the neutron flux instrumentation pipe 7A of the nuclear power plant and the end plate 11 of the lower part of the reactor pressure vessel, welding is performed on the pressure vessel body side 74 having a small inclination angle with the end plate 11 of the lower part of the reactor pressure vessel, Next, welding is performed on the core center side 75 having a large inclination angle. Alternatively, after welding on the pressure vessel body side 74 having a small inclination angle with the end plate 11 below the reactor pressure vessel, the core center side 7 having a large inclination angle 7
By repeating the welding of No. 5, the lamination of the welding passes is completed.

【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。
Further, in the welded portion between the neutron flux instrumentation pipe 7A of the nuclear power plant and the end plate 11 at the lower part of the reactor pressure vessel, the groove shape of the welded structure, the welding method, the heat input, and the order of stacking the welding paths. The welding conditions represented by are determined, welding is performed at the lower end of the reactor pressure vessel with the end plate 11 on the pressure vessel body side 74 with a small inclination angle, and then on the core center side 75 with a large inclination angle. It is also possible to carry out with a heat input amount smaller than the heat input amount due to welding in a cross section having a small inclination angle.

【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。
Alternatively, the end plate 11 under the reactor pressure vessel
After welding on the pressure vessel fuselage side 74 with a small inclination angle with the welding, the welding on the core center side 75 with a large inclination angle is performed with a heat input amount smaller than the heat input amount by welding on a cross section with a small inclination angle. The stacking of welding passes can also be completed by repeating. In this way, 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】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。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and other welding structures having a low residual stress structure can be inferred from these embodiments.
Needless to say, it is included in the present invention.

【0114】[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。
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 sequence, it is possible to obtain the effect that the stacking sequence of the welding paths can be obtained. According to the second method, it is possible to obtain the effect that the stacking sequence of the welding paths can be obtained from the relationship between the change in welding conditions and the change in residual stress.

【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。
According to the third method, it is possible to obtain the stacking order of the welding paths by analyzing the residual stress of the welded structure configured as a combination of a plurality of welded joints in consideration of the welding order. Is 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】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。
According to the fifth method, by analyzing the residual deformation of the welded structure in consideration of the welding sequence, it is possible to obtain the effect that the stacking sequence of the welding passes can be obtained. Sixth
According to the method (1), it is possible to obtain the effect that the welding condition including 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.

【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。
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 sequence, the stacking sequence of the welding paths can be obtained. Is obtained. According to the eighth method, it is possible to obtain the welding conditions including the stacking order of the welding paths from the relationship between the changes in the welding conditions and the changes 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.

【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。
According to the ninth method, in addition to the effects of the first and second methods, the effect of being able to set the surface residual stress of the portion of the welded structure where defects are likely to occur to be equal to or less than the allowable value is obtained. can get. According to the tenth method, in addition to the effects of the first and second methods, a cross-section from the surface of the portion of the welded structure where defects are likely to occur is the starting point, and the maximum load applied during operation is the maximum. The effect that the residual stress in the cross section perpendicular to the stress direction can be minimized is obtained.

【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。
According to the eleventh method, in addition to the effects of the first and second methods, the surface residual stress of the portion of the welded structure constituting the plant equipment where defects are likely to occur is set to be equal to or less than the allowable value. The effect that can be obtained is obtained. Twelfth
In addition to the effects of the first and second methods, according to the method described in (1), a cross section from the surface of the portion of the welded structure that constitutes the plant equipment where defects are likely to occur, and the load applied during operation The effect that the residual stress in the cross section perpendicular to the maximum principal stress direction can be minimized is obtained.

【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。
According to the thirteenth method, in addition to the effects of the first and second methods, it is possible to set the residual stress on the surface side of the welded structure, which has poor corrosion resistance, to the allowable value or less. Is obtained. According to the fourteenth method, in addition to the effects of the first and second methods, the residual stress distribution in the cross section where the crack is considered to propagate closer to the surface of the welded structure where the corrosion resistance is poor on the environment side The effect of being able to distribute the peak position of the compressive stress is obtained.

【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。
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 near the tip of the unwelded portion of the welded joint is 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, there is an effect that the residual stress in the weld line vertical direction at the weld toe of the welded structure can be set to be equal to or less than the allowable value. can get.

【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。
According to the seventeenth method, in addition to the effects of the first and second methods, the effect that the restraint stress of the welded structure can be made equal to or less than the allowable value is obtained. According to the eighteenth method, in addition to the effects of the first and second methods, the effect that the residual stress including the restraining stress inside the welded structure can be made equal to or less than the allowable value is obtained.

【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。
According to the nineteenth method, in addition to the effects of the first and second methods, the residual stress including the stacking sequence of the welding paths and the heat treatment process of the welded structure subjected to heat treatment after welding is less than the allowable value. 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 paths is moved to the left and right of the welded joint having grooves on both sides, so that the tip of the unwelded portion of the welded joint is It is possible to obtain the effect that the residual stress in the direction in which the unwelded portion is opened in the vicinity can be reduced to the allowable value or less.

【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。
According to the twenty-first method, it is possible to obtain the effect that the residual stress of the cylindrical structure can be set to the allowable value or less. According to the twenty-second method, the effect that the residual stress due to the circumferential welding of the core shroud inside the reactor pressure vessel of the nuclear power plant can be set to the allowable value or less is obtained. According to the twenty-third method, the residual stress can be reduced to the allowable value or less by considering the welding order of the circumferential welded portions of the core shroud inside the reactor pressure vessel of the nuclear power plant.

【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。
According to the twenty-fourth method, the residual deformation can be made equal to or less than the allowable value by considering the welding sequence in the welded portion of the neutron flux instrumentation pipe of the nuclear power plant and the reactor pressure vessel lower mirror. The effect that can be obtained is obtained. According to the twenty-fifth method, in the weld portion of the neutron flux instrumentation pipe of the nuclear power plant and the reactor pressure vessel lower mirror, the residual deformation is made equal to or less than the allowable value by considering the heat input amount and the welding sequence. The effect that can be obtained is obtained.

【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。
In summary of the above, according to the present invention, the low residual stress structure in which the welding conditions with small residual stress and residual deformation are set by paying attention to the stacking order of welding paths and the residual stress and residual deformation accompanying it. The welding method of can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a flow chart diagram showing a welding procedure evaluation method for a welded structure in consideration of a stacking sequence of welding paths, focusing on residual stress in a welding method according to an embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 2 is a flowchart showing a welding procedure evaluation method for a welded structure, which takes into account residual deformation and takes the stacking sequence of welding paths into consideration, in a welding method according to another embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 3 is a welding method according to still another embodiment of the present invention,
It is a flowchart figure which shows the welding procedure evaluation method of the welded structure which considered the shape of the welded structure, the welding conditions, and the lamination order of a welding path.

【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。
FIG. 4 is a welding method according to still another embodiment of the present invention,
It is a flowchart figure which shows the welding procedure evaluation method of the welding structure which has several welding joint parts virtually.

【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。
5 is an exploded perspective view of a boiling water reactor pressure vessel to which a welding procedure such as the flowchart shown in FIG. 1 is applied.

【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。
6 is a perspective view showing a core shroud of the boiling water reactor pressure vessel of FIG. 5. FIG.

【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。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the intermediate ring and the circumferential welded portion of the upper half of the intermediate shell of the core shroud of FIG.

【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。
FIG. 8 is an explanatory view showing an example of a stacking order of welding paths of an intermediate ring of a boiling water reactor pressure vessel core shroud and a welded portion of an upper half of an intermediate shell in a cross section.

【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。
FIG. 9 is an explanatory view showing an example of a stacking order of welding paths of an intermediate ring of a boiling water reactor pressure vessel core shroud and a welded portion of an upper half of an intermediate shell in a cross section.

【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。
FIG. 10 is an explanatory view showing an example of the stacking sequence of the welding paths of the intermediate ring and the upper half of the intermediate shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud in cross section.

【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。
FIG. 11 is a diagram showing a radial distribution of the axial residual stress in the weld heat-affected zone of the intermediate ring and the upper half of the intermediate shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud, starting from the inner surface. Is.

【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。
FIG. 12 is a diagram showing a radial distribution of the axial residual stress in the weld heat-affected zone of the intermediate ring and the upper half of the intermediate shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud, starting from the inner surface. Is.

【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。
FIG. 13 is a diagram showing a radial distribution of the residual axial stress in the weld heat-affected zone of the intermediate ring and the upper half of the intermediate shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud in the radial direction starting from the inner surface. Is.

【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。
FIG. 14 is an explanatory view showing, in a cross section, an example of a stacking order of welding paths in a circumferential weld portion of an upper half of the intermediate shell and a lower half of the intermediate shell of a boiling water reactor pressure vessel core shroud.

【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。
FIG. 15 is an explanatory view showing, in a cross section, an example of the stacking order of the welding paths in the circumferential welds of the upper half and the lower half of the middle shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud.

【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。
FIG. 16 is an explanatory view showing, in a cross section, an example of the stacking order of welding paths in the circumferential welded portions of the upper middle half and the lower middle half of the boiling water reactor pressure vessel core shroud.

【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。
FIG. 17 is an explanatory view showing, in a cross section, an example of the stacking order of the welding paths in the circumferential welds of the upper half and the lower half of the middle shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud.

【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。
FIG. 18 is an explanatory view showing, in a cross section, an example of the stacking order of the welding paths in the circumferential welds of the upper half and the lower half of the middle shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud.

【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。
FIG. 19 is an explanatory view showing, in a cross section, an example of the stacking order of welding paths in the circumferential welded portions of the upper middle half and the lower middle half of the boiling water reactor pressure vessel core shroud.

【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。
FIG. 20 is an explanatory view showing an example of a stacking sequence of welding paths in a welded portion in which the groove dimensions of the upper half and the lower half of the middle shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud are changed in a cross section. .

【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。
FIG. 21 is a diagram showing the distribution of the axial residual stress in the weld heat-affected zone of the welded portion of the upper half and the lower half 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.

【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。
FIG. 22 is a perspective view showing a cross-sectional shape of a part of a welded structure that is subjected to repeated load. Part of the cross section of the welded structure is a fillet joint. Further, the fillet joint is repeatedly subjected to the applied load P in the direction of the arrow in the figure.

【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。
FIG. 23 is a perspective view showing an attachment welding portion of a core monitor housing which penetrates a pressure vessel of a boiling water reactor.

【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。
FIG. 24 is a partial perspective view showing a welded portion between the upper half and the lower half of the intermediate shell of the boiling water reactor pressure vessel core shroud.

【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。
FIG. 25 is a graph showing the distribution of the axial residual stress in the weld heat-affected zone in the welds of the upper half and the lower half 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.

【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。
FIG. 26 is a graph showing the distribution of the axial residual stress in the weld heat-affected zone of the welded portion of the upper half and the lower half 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.

【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。
FIG. 27 shows the distribution of the axial residual stress in the weld heat-affected zone in the welds of the upper half and the lower half 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.

【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。
FIG. 28 is a graph showing the distribution of the axial residual stress in the weld heat-affected zone of the welded portion of the upper half and lower half 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.

【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。
FIG. 29 is a graph showing the distribution of the axial residual stress in the weld heat-affected zone in the welds of the upper half and lower half 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.

【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。
FIG. 30 is a perspective view showing a partial cross-sectional shape of a welded structure having an unwelded portion subjected to a repeated load.

【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。
FIG. 31 is a perspective view showing a welded portion between a neutron flux instrumentation pipe and a reactor pressure vessel lower mirror of a nuclear power plant.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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、2
3…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、28,29,6
3,71,83…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。
1 ... Pressure vessel for boiling water reactor, 2 ... Core shroud,
3 ... Upper lattice plate, 4 ... Core support plate, 5 ... Jet pump, 6 ... Weld structure receiving load, 7 ... Core monitor housing, 7A ... Neutron flux instrumentation piping, 8 ... Welding concept having unwelded portion Objects, 11 ... End plate under pressure vessel, 12 ...
End plate overlay welding part, 21 ... upper ring, 22 ... upper body, 2
3 ... middle part ring, 24 ... middle body upper half, 25 ... middle body lower half, 26 ... lower ring, 27 ... lower body, 30 ... circumferential weld, 61 ... web, 62 ... flange, 28, 29, 6
3, 71, 83 ... Welded portion, 64, 72, 85 ... Welding toe portion, 73 ... Welding root portion, 74 ... Pressure vessel body side, 75
... central part of core, 84 ... unwelded part.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 成雄 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 玉井 康方 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 中川 正紀 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 林 真琴 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 藤森 治男 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shigeo Hattori 3-1-1, Saiwaicho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi factory (72) Inventor Yasukata Tamai 3-chome, Saiwaicho, Hitachi-shi, Ibaraki No. 1 No. 1 Hitachi Ltd., Hitachi Plant (72) Inventor, Masaki Nakagawa, 502, Kamidate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref., Institute of Mechanical Research, Hiritsu Manufacturing Co., Ltd. (72) Makoto Hayashi, 502, Jinmachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki In the Institute of Mechanical Research, Hiritsu Mfg. Co., Ltd. (72) Haruo Fujimori Inventor, Hitachi 1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture

Claims (25)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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ことを
特徴とする低残留応力構造の溶接方法。
1. Depending on the joint shape of the structure to be welded,
In setting the welding conditions, the stacking sequence of the welding paths under the specific welding conditions shall be determined, and the residual stress analysis by welding is performed under the specific welding conditions, and the residual stress evaluation points at the predetermined attention points A welding method for a low residual stress structure, characterized in that the stacking order of welding paths having the smallest residual stress value is selected by sequentially comparing the stacking order of a plurality of welding paths.
【請求項2】 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。
2. When setting various welding conditions of at least a groove shape, a welding method, a heat input amount, and a laminating order of welding paths of a structure to be welded, welding is performed under the various welding conditions. A residual stress analysis is performed by the method described above, and the various welding conditions at which a residual stress value at a predetermined attention point as a residual stress evaluation point is the smallest are selected by sequentially comparing the various welding conditions. Welding method for residual stress structure.
【請求項3】 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。
3. When setting welding conditions in a welded structure configured as a combination of a plurality of welded joints,
The order of stacking of each welding pass 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 predetermined attention point as the residual stress evaluation point is the smallest. A welding method for a low residual stress structure, characterized in that the stacking order of the welding paths is selected by sequentially comparing the stacking order of a plurality of welding paths.
【請求項4】 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。
4. When setting various welding conditions including at least a groove shape, a welding method, a heat input amount, and a laminating order of welding passes of a welded structure configured as a combination of a plurality of welded joints, Performing residual stress analysis by welding under the various welding conditions, successively comparing the various welding conditions with the various welding conditions where the residual stress value at the predetermined attention point as the residual stress evaluation point is the smallest. Welding method of low residual stress structure characterized by selecting.
【請求項5】 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
較して選択することを特徴とする低残留応力構造の溶接
方法。
5. Depending on the joint shape of the structure to be welded,
In setting the welding conditions, the order of stacking of welding paths under specific welding conditions shall be determined, and residual deformation analysis or residual deformation measurement by welding under the specific welding conditions shall be carried out and determined beforehand as a residual stress evaluation point. A welding method for a low residual stress structure, characterized in that the stacking order of welding passes having the smallest residual deformation value at the point of interest is selected by sequentially comparing the stacking orders of a plurality of welding passes.
【請求項6】 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。
6. When setting various welding conditions of at least a groove shape, a welding method, a heat input amount, and a laminating sequence of welding passes of a structure to be welded, welding is performed under the various welding conditions. Residual deformation analysis or residual deformation measurement is performed, and the various welding conditions with the smallest residual deformation value at a predetermined point of interest as a residual stress evaluation point are selected by sequentially comparing the various welding conditions. A characteristic welding method for low residual stress structures.
【請求項7】 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
較して選択することを特徴とする低残留応力構造の溶接
方法。
7. When setting welding conditions in a welded structure configured as a combination of a plurality of welded joints,
The order of stacking of each welding pass under specific welding conditions shall be determined, and residual deformation analysis or residual deformation measurement by welding under the specific welding conditions shall be carried out, and residual deformation at a predetermined attention point as a residual stress evaluation point. A welding method for a low residual stress structure, characterized in that the stacking order of welding paths having the smallest value is selected by sequentially comparing the stacking order of a plurality of welding paths.
【請求項8】 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
て選択することを特徴とする低残留応力構造の溶接方
法。
8. When setting various welding conditions including at least a groove shape, a welding method, a heat input amount, and a laminating order of welding paths of a welded structure configured as a combination of a plurality of welded joints, Residual stress deformation analysis or residual deformation measurement by welding is performed under the various welding conditions, and the various residual welding values at the predetermined point of interest as a residual stress evaluation point are reduced to the various welding conditions described above. A method for welding a low residual stress structure, characterized by sequentially selecting and selecting.
【請求項9】 繰り返し負荷荷重を受ける溶接構造物に
ついて、欠陥が発生すると予想される部位の表面におけ
る残留応力を許容値以下に設定することを特徴とする請
求項1または2記載のいずれかの低残留応力構造の溶接
方法。
9. A welded structure subjected to repeated load loads, wherein the residual stress on the surface of a portion where a defect is expected to occur is set to an allowable value or less. Welding method of low residual stress structure.
【請求項10】 繰り返し負荷荷重を受ける溶接構造物
について、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
に垂直方向の断面における残留応力の平均値を最小にす
ることを特徴とする請求項1または2記載のいずれかの
低残留応力構造の溶接方法。
10. A residual stress in a welded structure subjected to repeated load loads, in a cross section starting from the surface of a portion where a defect is expected to occur and in a cross section perpendicular to the maximum principal stress direction of the applied load. 3. The method for welding a low residual stress structure according to claim 1, wherein the average value of is minimized.
【請求項11】 プラント機器を構成する溶接構造物に
ついて、起動中および停止中を含めた運転時に負荷され
る部位の表面における残留応力を許容値以下に設定する
ことを特徴とする請求項1または2記載のいずれかの低
残留応力構造の溶接方法。
11. The residual stress on the surface of the portion of the welded structure that constitutes the plant equipment, which is loaded during operation including during start-up and stop, is set to a permissible value or less. 2. The method for welding a low residual stress structure according to any one of 2 above.
【請求項12】 プラント機器を構成する溶接構造物に
ついて、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
断面における残留応力の平均値を最小にすることを特徴
とする請求項1または2記載のいずれかの低残留応力構
造の溶接方法。
12. A welded structure constituting a plant equipment, having a cross-section starting from the surface of a portion where a defect is expected to occur, and a load applied with stress during operation including during start-up and stop. The method for welding a low residual stress structure according to claim 1, wherein an average value of residual stress in a cross section perpendicular to the maximum principal stress direction is minimized.
【請求項13】 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、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ことを特徴とする請求項
1または2記載のいずれかの低残留応力構造の溶接方
法。
13. Regarding a welded structure which constitutes a plant equipment to be used under conditions where the front side and the back side of the welded joint have different corrosion resistances, the residual stress on the surface of the structure on the environment side having poor corrosion resistance is an allowable value. The method for welding a low residual stress structure according to claim 1, wherein the method is set as follows.
【請求項14】 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、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
することを特徴とする請求項1または2記載のいずれか
の低残留応力構造の溶接方法。
14. A compressive stress of a residual stress distribution in a direction in which a crack is opened in a cross section where a crack is considered to propagate in a welded structure used under conditions where the front side and the back side of a welded joint have different corrosion resistances. 3. The welding method for a low residual stress structure according to claim 1, wherein the position of the peak value is set to a position closer to the structure surface on the environment side where the corrosion resistance is poor.
【請求項15】 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、未溶着先端付近での未溶着部を
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ことを特徴とする請求項1ま
たは2記載のいずれかの低残留応力構造の溶接方法。
15. A welded portion near an unwelded portion of a welded structure is calculated such that the residual stress in the direction of opening the unwelded portion near the unwelded tip is less than an allowable value, and welding is performed. The method for welding a low residual stress structure according to claim 1, wherein conditions are set.
【請求項16】 繰り返し負荷荷重を受ける溶接構造物
について、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ことを特徴とする請求項
1または2記載のいずれかの低残留応力構造の溶接方
法。
16. The welded structure subjected to repeated load loads is set such that the residual stress in the weld toe perpendicular direction at the weld toe portion is set to be equal to or less than the allowable value. Welding method for low residual stress structure.
【請求項17】 筐体形の溶接構造物について、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
るように設定することを特徴とする請求項1または2記
載のいずれかの低残留応力構造の溶接方法。
17. The casing-type welded structure is set such that the restraint stress inside the structure generated after the welding is completed is equal to or less than an allowable value. Welding method for residual stress structure.
【請求項18】 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、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を特徴とする請求項1または
2記載のいずれかの低残留応力構造の溶接方法。
18. In a case-type welded structure subjected to repeated load, the residual stress including the restraining stress inside the structure generated after the welding at the weld toe portion is set to be less than an allowable value. The method for welding a low residual stress structure according to any one of claims 1 and 2, wherein
【請求項19】 溶接終了後に熱処理を受ける溶接構造
物について、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ことを特徴とする請求項1
または2記載のいずれかの低残留応力構造の溶接方法。
19. Regarding a welded structure which is subjected to heat treatment after the completion of welding, the residual stress is calculated in consideration of the order of stacking of welding paths and the heat treatment condition after completion of welding, in accordance with the joint shape of the welded structure to be welded, The residual stress at the point of interest is set so as to be less than or equal to an allowable value.
Or the method for welding a low residual stress structure according to any one of 2 above.
【請求項20】 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、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を特徴とする
請求項1または2記載のいずれかの低残留応力構造の溶
接方法。
20. In the welded structure, in the welded joint portion having unwelded portions in the root portions of both groove sides, the stacking order of the welding paths is set from the right side so that the left and right weld overlays are substantially equal. The welding method for a low residual stress structure according to claim 1, wherein the welding is performed while moving at least three times from the left side or from the left side to the right side.
【請求項21】 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、内面側の溶接を行なったの
ちに、外面側の溶接を行うことを特徴とする請求項1ま
たは2記載のいずれかの低残留応力構造の溶接方法。
21. With respect to a circumferential weld portion having a groove on both sides of the inner and outer surfaces of a cylindrical structure, the inner surface is welded, and then the outer surface is welded. 2. The method for welding a low residual stress structure according to any one of 2 above.
【請求項22】 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、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ことを特徴とする
請求項1記載の低残留応力構造の溶接方法。
22. At least an upper ring in a core shroud inside a reactor pressure vessel of a nuclear power plant,
For the circumferential welds of the upper body, middle ring, middle body upper half, middle body lower half, lower ring, and lower body, weld from the inner surface of the shroud of the welded part with double-sided groove, and then outside the shroud. The welding method for a low residual stress structure according to claim 1, wherein the front side is welded.
【請求項23】 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、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
層の順序からなる種々の溶接条件を決定し、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ことを特徴とする請求項2記載
の低残留応力構造の溶接方法。
23. At least an upper ring in a core shroud inside a reactor pressure vessel of a nuclear power plant,
At least the groove shape of the welded structure, the welding method, the heat input, and the order of the stacking of the welding paths for the upper body, the middle ring, the upper half of the intermediate body, the lower half of the intermediate body, the lower ring, and the circumferential welded portion of the lower body. 3. A method for welding a low residual stress structure according to claim 2, wherein various welding conditions including the following are determined, and one-side groove welding in which welding paths are laminated from the outer surface side of the shroud to the inner surface side of the shroud is performed. .
【請求項24】 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、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ことを特徴とする請求項5記載
の低残留応力構造の溶接方法。
24. A welded portion between a neutron flux instrumentation pipe of a nuclear power plant and a reactor pressure vessel lower mirror is welded on the pressure vessel body side with a small inclination angle with the reactor pressure vessel lower mirror, and then, , Welding at the center side of the core with a large inclination angle, or welding on the fuselage side of the pressure vessel with a small inclination angle with the reactor pressure vessel, and then performing welding on the center side of the core with a large inclination angle. The method for welding a low residual stress structure according to claim 5, wherein the stacking of the welding passes is completed by repeating the process.
【請求項25】 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、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
積層の順序からなる種々の溶接条件を決定し、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
させることを特徴とする請求項6記載の低残留応力構造
の溶接方法。
25. Regarding the welded portion of the neutron flux instrumentation pipe of a nuclear power plant and the reactor pressure vessel lower mirror, various types including at least the groove shape of the welded structure, the welding method, the heat input, and the order of stacking the welding paths. Welding conditions are determined, welding is performed on the pressure vessel fuselage side with a small inclination angle with the reactor pressure vessel lower mirror, and then welding on the core center side with a large inclination angle is performed on the cross section with a small inclination angle. The heat input is smaller than the heat input by welding, or after welding on the pressure vessel body side with a small inclination angle with the reactor pressure vessel lower mirror, welding on the core center side with a large inclination angle 7. The welding method for a low residual stress structure according to claim 6, wherein the stacking of the welding paths is completed by repeating the operation with a heat input amount smaller than the heat input amount in the cross section having a small inclination angle.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008023570A (en) * 2006-07-24 2008-02-07 Toshiba Corp Method for welding shroud of reactor core
JP2009061483A (en) * 2007-09-07 2009-03-26 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Two sided welding method and two sided welded structure
CN105195860A (en) * 2015-09-17 2015-12-30 中建钢构有限公司 Dark side abutting and tilting welding method
CN115139000A (en) * 2022-05-27 2022-10-04 中国能源建设集团天津电力建设有限公司 Jumping and centering welding method
WO2022270251A1 (en) * 2021-06-23 2022-12-29 株式会社神戸製鋼所 Additive manufacturing assistance device, additive manufacturing device, additive manufacturing assistance method, and progam

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008023570A (en) * 2006-07-24 2008-02-07 Toshiba Corp Method for welding shroud of reactor core
JP2009061483A (en) * 2007-09-07 2009-03-26 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Two sided welding method and two sided welded structure
CN105195860A (en) * 2015-09-17 2015-12-30 中建钢构有限公司 Dark side abutting and tilting welding method
WO2022270251A1 (en) * 2021-06-23 2022-12-29 株式会社神戸製鋼所 Additive manufacturing assistance device, additive manufacturing device, additive manufacturing assistance method, and progam
CN115139000A (en) * 2022-05-27 2022-10-04 中国能源建设集团天津电力建设有限公司 Jumping and centering welding method
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

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