JPH1090085A - 溶接残留応力評価方法 - Google Patents
溶接残留応力評価方法Info
- Publication number
- JPH1090085A JPH1090085A JP25019196A JP25019196A JPH1090085A JP H1090085 A JPH1090085 A JP H1090085A JP 25019196 A JP25019196 A JP 25019196A JP 25019196 A JP25019196 A JP 25019196A JP H1090085 A JPH1090085 A JP H1090085A
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- Japan
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- pipe
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- strain gauge
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、測定が困難であった配管内面表層面
の残留応力を測定し、評価すね方法を提供することを目
的とする。 【解決手段】 本発明に係る管内面における溶接残留応
力の評価方法は、配管溶接部の管内面の表面残留応力の
評価方法において、（Ａ）歪ゲージ測定法による開放応
力と（Ｂ）Ｘ線応力測定法による表層応力を測定して、
（Ｃ）両者の応力値を加算することにより、管内面にお
ける溶接残留応力を測定することを特徴とする。
の残留応力を測定し、評価すね方法を提供することを目
的とする。 【解決手段】 本発明に係る管内面における溶接残留応
力の評価方法は、配管溶接部の管内面の表面残留応力の
評価方法において、（Ａ）歪ゲージ測定法による開放応
力と（Ｂ）Ｘ線応力測定法による表層応力を測定して、
（Ｃ）両者の応力値を加算することにより、管内面にお
ける溶接残留応力を測定することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は溶接部の残留応力の
評価方法に関する。本発明は発電プラント等の配管の残
留応力の評価にも利用することができる。
評価方法に関する。本発明は発電プラント等の配管の残
留応力の評価にも利用することができる。
【０００２】
【従来の技術】溶接残留応力を測定する代表的な方法と
しては、（Ａ）歪ゲージを貼り付け、細かく細分割する
事で細分割後の開放応力を測定する切出し法（歪ゲージ
測定法）と、（Ｂ）結晶のＸ線回析現象を利用して、直
接的に試料の表層応力を計測するＸ線応力測定法があ
る。前者Ａは、部材の全体に作用するマクロ的な応力の
測定を得意とし、後者Ｂは、部材の局部に作用している
ミクロ的な応力の測定を得意とする。
しては、（Ａ）歪ゲージを貼り付け、細かく細分割する
事で細分割後の開放応力を測定する切出し法（歪ゲージ
測定法）と、（Ｂ）結晶のＸ線回析現象を利用して、直
接的に試料の表層応力を計測するＸ線応力測定法があ
る。前者Ａは、部材の全体に作用するマクロ的な応力の
測定を得意とし、後者Ｂは、部材の局部に作用している
ミクロ的な応力の測定を得意とする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、残留応力の測定
は、板材の大まかな残留応力を計測する場合は、歪ゲー
ジによる切り出し法Ａで行ない、計測点そのものの応力
を測定する場合にはＸ線を照射するＸ線応力測定法Ｂで
行っていた。
は、板材の大まかな残留応力を計測する場合は、歪ゲー
ジによる切り出し法Ａで行ない、計測点そのものの応力
を測定する場合にはＸ線を照射するＸ線応力測定法Ｂで
行っていた。
【０００４】しかしながら、配管材になると、切出し法
Ａでは配管内面に歪ゲージを貼り付けるこで測定出来る
が、Ｘ線応力測定法Ｂでは、管内表面にはＸ線を直接照
射する事が困難である。
Ａでは配管内面に歪ゲージを貼り付けるこで測定出来る
が、Ｘ線応力測定法Ｂでは、管内表面にはＸ線を直接照
射する事が困難である。
【０００５】このため、発電プラントの配管等では、配
管同士の溶接の際に発生する高引張残留応力が、材料に
よっては配管内表面からの応力腐食割れ、或いは疲労き
裂の原因となることがあるが、配管内面表層の残留応力
を測定する事が出来ない。
管同士の溶接の際に発生する高引張残留応力が、材料に
よっては配管内表面からの応力腐食割れ、或いは疲労き
裂の原因となることがあるが、配管内面表層の残留応力
を測定する事が出来ない。
【０００６】又、溶接条件を基に残留応力解析によって
該表面層の残留応力を求める方法もあるが、これについ
てもその値を確認する必要のある場合が少なくない。本
発明はこれらの問題を解決することができる管内面にお
ける溶接残留応力の別な評価方法を提供することを目的
とする。
該表面層の残留応力を求める方法もあるが、これについ
てもその値を確認する必要のある場合が少なくない。本
発明はこれらの問題を解決することができる管内面にお
ける溶接残留応力の別な評価方法を提供することを目的
とする。
【０００７】
（第１の手段）本発明に係る管内面における溶接残留応
力の評価方法は、配管溶接部の管内面の表面残留応力の
評価方法において、（Ａ）歪ゲージ測定法による開放応
力と（Ｂ）Ｘ線応力測定法による表層応力を測定して、
（Ｃ）両者の応力値を加算することにより、管内面にお
ける溶接残留応力を測定することを特徴とする。
力の評価方法は、配管溶接部の管内面の表面残留応力の
評価方法において、（Ａ）歪ゲージ測定法による開放応
力と（Ｂ）Ｘ線応力測定法による表層応力を測定して、
（Ｃ）両者の応力値を加算することにより、管内面にお
ける溶接残留応力を測定することを特徴とする。
【０００８】すなわち、本発明は、（Ａ）まず配管を半
割れに切断した状態まで、歪ゲージ測定法（切り出し
法）により開放応力を測定し、（Ｂ）次いで歪ゲージの
貼り付け位置と同じ位置について、Ｘ線応力測定法によ
り表層応力を測定し、（Ｃ）両者の加算により配管内の
表面応力を評価する。
割れに切断した状態まで、歪ゲージ測定法（切り出し
法）により開放応力を測定し、（Ｂ）次いで歪ゲージの
貼り付け位置と同じ位置について、Ｘ線応力測定法によ
り表層応力を測定し、（Ｃ）両者の加算により配管内の
表面応力を評価する。
【０００９】測定するのに、まず、歪ゲージを貼り付け
てから分割する理由は、開放応力を求めるためである。
すなわち、試料を分割した際に生じる開放応力は、分割
前の歪値から分割後の歪値を差し引いて材料定数を乗じ
て求めるため、分割前に歪ゲージを貼り付けて試料の歪
値を計測する必要があるためである。
てから分割する理由は、開放応力を求めるためである。
すなわち、試料を分割した際に生じる開放応力は、分割
前の歪値から分割後の歪値を差し引いて材料定数を乗じ
て求めるため、分割前に歪ゲージを貼り付けて試料の歪
値を計測する必要があるためである。
【００１０】測定手順は、 ａ．歪ゲージを貼り付けて、応力を計測する。分割し、
立方体細断し、 ｂ．分割した一方を、細断を切り出し法（歪ゲージ測定
法）にて開放応力を計測し、 ｃ．分割した他方に、歪ゲージの貼り付け、分割し、開
放応力を計測し、 ｄ．歪ゲージをはがし、はがした位置において、Ｘ線応
力測定法で表層応力を計測する。
立方体細断し、 ｂ．分割した一方を、細断を切り出し法（歪ゲージ測定
法）にて開放応力を計測し、 ｃ．分割した他方に、歪ゲージの貼り付け、分割し、開
放応力を計測し、 ｄ．歪ゲージをはがし、はがした位置において、Ｘ線応
力測定法で表層応力を計測する。
【００１１】歪ゲージ４は、供試管１の溶接部の内面に
貼り付ける。従って、次のように作用する。歪ゲージ測
定法と、Ｘ線応力測定法の両測定法の併用により、互い
に測定機能を補完し合う事になり、測定対象部が配管内
面であることからくる測定不能条件を解消することがで
きる。
貼り付ける。従って、次のように作用する。歪ゲージ測
定法と、Ｘ線応力測定法の両測定法の併用により、互い
に測定機能を補完し合う事になり、測定対象部が配管内
面であることからくる測定不能条件を解消することがで
きる。
【００１２】
（第１の実施の形態）本発明の第１の実施の形態を図１
〜図３に示す。図１は、本発明の第１の実施の形態に係
る応力測定の概要図。
〜図３に示す。図１は、本発明の第１の実施の形態に係
る応力測定の概要図。
【００１３】図２は、本発明の第１の実施の形態の係る
配管材の説明図。図３は、本発明の第１の実施の形態に
係る応力測定結果を示す図である。本発明の第１の実施
の形態としての残留応力測定に用いた供試管を図２に示
す。
配管材の説明図。図３は、本発明の第１の実施の形態に
係る応力測定結果を示す図である。本発明の第１の実施
の形態としての残留応力測定に用いた供試管を図２に示
す。
【００１４】供試管１は、内径 ７０．２３ｍｍ、外径
１０１．６ ｍｍ、のインコネル６００合金（ＪＩＳ
ＮＣＦ６ＯＯＴＰ）管材の外表面に、幅１６ｍｍ、深さ
６ｍｍ、の開先加工２を取り、被覆アーク溶接にて１層
盛溶接３を行った。
１０１．６ ｍｍ、のインコネル６００合金（ＪＩＳ
ＮＣＦ６ＯＯＴＰ）管材の外表面に、幅１６ｍｍ、深さ
６ｍｍ、の開先加工２を取り、被覆アーク溶接にて１層
盛溶接３を行った。
【００１５】溶接条件は、 電流；１Ｏ３Ａ、 電圧；２５Ｖ、 溶接速度；０．６５ｍｍ／ｓｅｃである。
【００１６】残留応力の測定法は、図１（ａ）に示す様
に管内面の対称位置に歪ゲージ４を貼付け、図１（ｂ）
の様に縦方向に分割５を行った。
に管内面の対称位置に歪ゲージ４を貼付け、図１（ｂ）
の様に縦方向に分割５を行った。
【００１７】その後、分割した一方は、図１（ｃ）に示
す様に１０ｍｍ角の立方体６に細断し従来法の切り出し
法（歪ゲージ測定法）で開放応力を測定した。他方は、
図１（ｂ）までの歪ゲージによる開放応力を測定した後
に、歪ゲージをはがして図１（ｄ）に示す様に、歪ゲー
ジをはがした位置７についてＸ線応力測定法による応力
測定を行った。
す様に１０ｍｍ角の立方体６に細断し従来法の切り出し
法（歪ゲージ測定法）で開放応力を測定した。他方は、
図１（ｂ）までの歪ゲージによる開放応力を測定した後
に、歪ゲージをはがして図１（ｄ）に示す様に、歪ゲー
ジをはがした位置７についてＸ線応力測定法による応力
測定を行った。
【００１８】極表層の応力を計測するために、第１の実
施の形態では、約２０μ厚さの表層応力を計測した。そ
の表層応力と図１（ｂ）の開放応力を加算した結果を図
３に示す。
施の形態では、約２０μ厚さの表層応力を計測した。そ
の表層応力と図１（ｂ）の開放応力を加算した結果を図
３に示す。
【００１９】図３において、丸印は、切り出し法による
歪ゲージ応力値８、三角印は、本発明の歪ゲージによる
開放応力とＸ線による表層応力を足し合わせた応力値
９、四角印は、溶接条件に基づく残留応力解析を行った
解析値ｌ０である。
歪ゲージ応力値８、三角印は、本発明の歪ゲージによる
開放応力とＸ線による表層応力を足し合わせた応力値
９、四角印は、溶接条件に基づく残留応力解析を行った
解析値ｌ０である。
【００２０】従来法の切り出し法による歪ゲージ応力値
８は、解析値１０よりも低い値であるが、本発明の歪ゲ
ージの開放応力にＸ線による表層応力を足し台わせた値
９は、解析値１０に近似しており、本発明の応力測定方
法が、精度良く配管内表面溶接残留応力を評価できる事
がわかった。なお、上記の評価方法は溶接配管に限ら
ず、必要に応じ板状の溶接形状にも適用できる事は言う
までもない。
８は、解析値１０よりも低い値であるが、本発明の歪ゲ
ージの開放応力にＸ線による表層応力を足し台わせた値
９は、解析値１０に近似しており、本発明の応力測定方
法が、精度良く配管内表面溶接残留応力を評価できる事
がわかった。なお、上記の評価方法は溶接配管に限ら
ず、必要に応じ板状の溶接形状にも適用できる事は言う
までもない。
【００２１】
【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）配管を半割れに切断した状態まで切り出し法（歪
ゲージ測定法）により溶接残留応力を測定し、 （２）歪ゲージ貼り付け位置と同じ位置でＸ線応力測定
法により測定することにより、 （３）従来の方法では測定が困難であった配管内面表層
面の残留応力を測定することが可能になった。 （４）そのため、配管同士の溶接の際に発生する応力腐
食割れ、或いは疲労き裂の原因となる溶接部管内面の残
留応力を測定する事が出来るようになり、実機部材の寿
命評価を的確に行えるようになった。
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）配管を半割れに切断した状態まで切り出し法（歪
ゲージ測定法）により溶接残留応力を測定し、 （２）歪ゲージ貼り付け位置と同じ位置でＸ線応力測定
法により測定することにより、 （３）従来の方法では測定が困難であった配管内面表層
面の残留応力を測定することが可能になった。 （４）そのため、配管同士の溶接の際に発生する応力腐
食割れ、或いは疲労き裂の原因となる溶接部管内面の残
留応力を測定する事が出来るようになり、実機部材の寿
命評価を的確に行えるようになった。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る応力測定の概
要図。
要図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の係る配管材の説明
図。
図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る応力測定結果
を示す図。
を示す図。
１…供試管（インコネル６００管材） ２…開先加工 ３…１層盛溶接 ４…歪ゲージ ５…分割 ６…１０ｍｍ角の立方体 ７…歪ゲージをはがした位置 ８…歪ゲージ応力値 ９…歪ゲージによる開放応力とＸ線による表層応力を足
し合せた応力値 １０…解析値
し合せた応力値 １０…解析値
Claims (1)
- 【請求項１】配管溶接部の管内面の表面残留応力の評価
方法において、（Ａ）歪ゲージ測定法による開放応力と
（Ｂ）Ｘ線応力測定法による表層応力を測定して、
（Ｃ）両者の応力値を加算することにより、管内面にお
ける溶接残留応力を測定することを特徴とする管内面に
おける溶接残留応力の評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25019196A JPH1090085A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 溶接残留応力評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25019196A JPH1090085A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 溶接残留応力評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1090085A true JPH1090085A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=17204176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25019196A Withdrawn JPH1090085A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 溶接残留応力評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1090085A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1330950C (zh) * | 2004-02-26 | 2007-08-08 | 现代自动车株式会社 | 测量气缸体二重连接区残余应力的方法 |
| CN103698073A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 南昌航空大学 | 一种形状记忆合金管接头紧固压力测试装置及其测试方法 |
| CN103994842A (zh) * | 2014-06-05 | 2014-08-20 | 盐城工学院 | 基于切断弯曲法的复合材料环状零件残余应力测量方法 |
| CN104359606A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-02-18 | 盐城工学院 | 铣削加工表面等效内应力及其作用深度的测量方法 |
| CN105300569A (zh) * | 2015-10-10 | 2016-02-03 | 中国建筑第六工程局有限公司 | 用于异型钢结构监测的温度补偿块结构及应力监测的方法 |
| WO2022064982A1 (ja) * | 2020-09-24 | 2022-03-31 | Ntn株式会社 | ころ軸受用溶接保持器、保持器付きころ、および軸受用溶接保持器の検査方法 |
-
1996
- 1996-09-20 JP JP25019196A patent/JPH1090085A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1330950C (zh) * | 2004-02-26 | 2007-08-08 | 现代自动车株式会社 | 测量气缸体二重连接区残余应力的方法 |
| CN103698073A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 南昌航空大学 | 一种形状记忆合金管接头紧固压力测试装置及其测试方法 |
| CN103994842A (zh) * | 2014-06-05 | 2014-08-20 | 盐城工学院 | 基于切断弯曲法的复合材料环状零件残余应力测量方法 |
| CN104359606A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-02-18 | 盐城工学院 | 铣削加工表面等效内应力及其作用深度的测量方法 |
| CN105300569A (zh) * | 2015-10-10 | 2016-02-03 | 中国建筑第六工程局有限公司 | 用于异型钢结构监测的温度补偿块结构及应力监测的方法 |
| WO2022064982A1 (ja) * | 2020-09-24 | 2022-03-31 | Ntn株式会社 | ころ軸受用溶接保持器、保持器付きころ、および軸受用溶接保持器の検査方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031202 |