JPH11200075A - 応力腐食割れ導入方法 - Google Patents

応力腐食割れ導入方法

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JPH11200075A
JPH11200075A JP10006527A JP652798A JPH11200075A JP H11200075 A JPH11200075 A JP H11200075A JP 10006527 A JP10006527 A JP 10006527A JP 652798 A JP652798 A JP 652798A JP H11200075 A JPH11200075 A JP H11200075A
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JP
Japan
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corrosion cracking
stress corrosion
base materials
fillet weld
welded
Prior art date
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Pending
Application number
JP10006527A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiji Matsuda
誠司 松田
Yasuhiro Tanaka
保博 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Publication of JPH11200075A publication Critical patent/JPH11200075A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 試験体の隅肉溶接部に試験条件に合う応力腐
食割れを容易に且つ確実に導入する。 【解決手段】 互いに略L字形を成すように仮付けした
一対の母材1,2を二組用意し、各組の一方の母材1同
士を同一平面上にスペーサ4を介し並置して他方の母材
2同士が背中合わせに近接配置されるように固定し、且
つ各組の他方の母材2同士を互いに離間する方向へ傾倒
しないよう間隔調整可能な締結手段8を介し拘束して各
組の開先9を溶接し、その隅肉溶接部10の適宜位置に
対し導体の繊維材から成るパッド11を接触させて固定
し、斯かる状態で各組の母材1,2を高圧高温水により
煮て隅肉溶接部10にSCCを生成し、その長さや深さ
が試験条件に足りない場合には、締結手段8の間隔を適
宜に狭めて各組の隅肉溶接部10に引張り応力を付加
し、各組の母材1,2を再び煮てSCCを成長させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、試験体の隅肉溶接
部に対し応力腐食割れを人為的に導入する応力腐食割れ
導入方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】原子力プラント等においては、種々の機
器の各部所に対して超音波探傷検査等による非破壊検査
が施工されるが、その中でも溶接継手部の欠陥検出は難
しいとされており、検査技術が確立されていないのが現
状である。
【0003】そこで、今後の検査技術の向上を図ること
が志向されているが、その為には、溶接継手部にSCC
(応力腐食割れ)を人為的に導入した試験体を作成し、
該試験体を用いて非破壊検査の試験を繰り返すことによ
り検査技術の向上を図る必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、試験体における溶接継手部にSCCを人為的
に導入する技術が確立しておらず、特に隅肉溶接部にS
CCが生成されているような試験体については、非破壊
検査の試験を行う上での需要が高いにもかかわらず、試
験条件に合うSCCを容易に且つ確実に導入することが
できないという問題があった。
【0005】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、試験体の隅肉溶接部に試験条件に合う応力腐食割れ
を容易に且つ確実に導入し得る応力腐食割れ導入方法を
提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、互いに略L字
形を成すよう一対の母材を溶接した隅肉溶接部に応力腐
食割れを人為的に導入する応力腐食割れ導入方法であっ
て、一方の母材の端部に対し他方の母材を略直立するよ
う仮付けした一対の母材を二組用意し、各組の一方の母
材同士を同一平面上にスペーサを介し並置して他方の母
材同士が背中合わせに近接配置されるように固定し、且
つ各組の他方の母材同士を互いに離間する方向へ傾倒し
ないよう間隔調整可能な締結手段を介し拘束し、前記各
組の一対の母材間に夫々の隅部形成側に向け開口するよ
う形成した開先に対し溶材を溶かし込んで溶接を施し、
これにより形成される各組の隅肉溶接部の適宜位置に対
し導体の繊維材から成るパッドを接触させて固定し、斯
かる状態で各組の母材を高圧高温水により煮て各隅肉溶
接部の適宜位置に応力腐食割れを生成することを特徴と
するものである。
【0007】従って、本発明では、各組の一対の母材間
に形成した開先に溶接を施すと、該開先に溶かし込んだ
溶材の冷却過程での収縮に起因して各組の一対の母材間
に隅部を狭める方向へ変形しようとする力が発生する
が、各組の一方の母材同士が同一平面上で固定され且つ
各組の他方の母材同士が互いに離間する方向へ傾倒しな
いよう間隔調整可能な締結手段を介し拘束されているの
で、結果として、冷却した溶材により形成される隅肉溶
接部には、各組の一対の母材間の隅部を広げる方向の引
張り応力が残留応力として残り、各組の隅肉溶接部に亀
裂が生じ易い状態がつくられることになる。
【0008】そして、各組の母材を高圧高温水により煮
ると、隅肉溶接部におけるパッドの接触部分に対し、高
圧高温水が滞留して隅肉溶接部とパッドとの間に生ずる
電位差により腐食し易い環境条件が与えられ、これによ
り応力腐食割れの生成が促進されるので、前述した隅肉
溶接部に残留応力として残っている引張り応力の作用と
も相まって隅肉溶接部におけるパッドの接触部分に応力
腐食割れが発生することになる。
【0009】更に、本発明においては、応力腐食割れが
初期生成された後に、締結手段の間隔を適宜に狭めて各
組の隅肉溶接部に引張り応力を付加し、次いで、各組の
母材を高圧高温水により再び煮て応力腐食割れを成長さ
せることが可能である。
【0010】このようにすれば、応力腐食割れが初期生
成されることにより隅肉溶接部の引張り応力が緩和され
てしまっても、締結手段の間隔を適宜に狭めることによ
り引張り応力が新たに付加されるので、応力腐食割れを
成長させて試験条件に合う長さ及び深さの応力腐食割れ
を生成することが可能となる。
【0011】また、本発明においては、応力腐食割れを
生成すべき隅肉溶接部を形成する為の開先の内側面に対
し応力腐食割れ抵抗指数の大きい溶材を用いて溶接を行
い、次いで、開先の残りの部分を応力腐食割れ抵抗指数
の小さい溶材を用いて溶接することが好ましい。
【0012】このようにすれば、母材と隅肉溶接部との
境界部に応力腐食割れが生成され難くなり、隅肉溶接部
の内部に応力腐食割れが生成され易くなる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。
【0014】図1〜図7は本発明を実施する形態の一例
を示すもので、図1及び図2に示す如く、比較的板厚の
小さな長板状の一対の金属製母材1,2を二組用意し、
横方向に倒伏させた一方の母材1の端部に対し他方の母
材2を縦方向に略直立するよう仮付けして互いに略L字
形を成すようにし、各組の一方の母材1同士を固定用ベ
ースプレート3の上面に対し相互間にスペーサ4を介し
並置して他方の母材2同士が背中合わせに近接配置され
るよう固定用ボルト5により固定し、且つ各組の他方の
母材2同士を互いに離間する方向へ傾倒しないよう応力
調整用ボルト6及びナット7から成る間隔調整可能な締
結手段8を介し拘束する。
【0015】ここで、略L字形を成すように溶接すべき
一対の母材1,2間には、両母材1,2が成す隅部の形
成側に向け開口するよう開先9が形成されており、いわ
ゆるレ形角継手形式としてある。
【0016】そして、図3に示す如く、各組の開先9に
溶材を溶かし込んで溶接を施し、これにより両母材1,
2間に隅肉溶接部10を形成する。
【0017】前記開先9に溶接を施すに際し、後でSC
C(応力腐食割れ)を導入する予定としている位置(後
述するパッド11の接触位置)については、図4に示す
如く、開先9の内側面に対し応力腐食割れ抵抗指数SC
RIの大きい溶材10aを用いて溶接を行い、次いで、
開先9の残りの部分を応力腐食割れ抵抗指数SCRIの
小さい溶材10bを用いて溶接することが好ましく、こ
のようにすれば、母材1,2と隅肉溶接部10との境界
部にSCCが生成され難くなり、前記隅肉溶接部10の
内部にSCCが生成され易くなる。
【0018】尚、応力腐食割れ抵抗指数SCRIとは、
SCCに対する感受性を評価する指数であり、
【数1】SCRI=[%Cr]+5[%Nb]+10
[%Ti]−116.5[%C] で表されるものである。
【0019】このようにして、両母材1,2間に形成し
た開先9に溶接を施すと、図3中に矢印Aで示すよう
に、開先9に溶かし込んだ溶材の冷却過程での収縮に起
因して両母材1,2に隅部を狭める方向へ変形しようと
する力が発生するが、各組の一方の母材1同士が共通の
固定用ベースプレート3上面に固定され且つ各組の他方
の母材2同士が互いに離間する方向へ傾倒しないよう間
隔調整可能な締結手段8を介し拘束されているので、結
果として、冷却した溶材により形成される隅肉溶接部1
0には、図3中に矢印Bで示すように、両母材1,2間
の隅部を広げる方向の引張り応力が残留応力として残
り、前記隅肉溶接部10に亀裂が生じ易い状態がつくら
れることになる。
【0020】次いで、図5に示す如く、隅肉溶接部10
の長手方向における適宜位置(図1における二点鎖線で
示す位置を参照)に対しグラファイトファイバーウール
製のパッド11をクレビス治具12により接触させて固
定する。
【0021】図示する例において、前記クレビス治具1
2は、両母材1,2の反接合側端部に対しボルト13に
より締結された斜材14と、該斜材14の中途部に前記
隅肉溶接部10の表面に対峙するよう貫通螺着されたス
クリューロッド15とにより構成されており、該スクリ
ューロッド15の先端部にパッドホルダ16を介しパッ
ド11が装着されるようになっている。
【0022】このように隅肉溶接部10の適宜位置にパ
ッド11を接触させて固定したら、図6に示す如く、各
組の母材1,2を固定用ベースプレート3ごとオートク
レーブ17(圧力釜)に収納し、圧力が45〜80kg
/cm2程度で、温度が250〜288℃程度とした高
圧高温水18を前記オートクレーブ17に循環供給する
ことにより500時間以上かけて煮る。
【0023】各組の母材1,2を高圧高温水18により
煮ると、隅肉溶接部10におけるパッド11の接触部分
に対し、高圧高温水18が滞留して隅肉溶接部10とパ
ッド11との間に生ずる電位差により腐食し易い環境条
件が与えられ、これによりSCCの生成が促進されるの
で、図7に示す如く、前述した隅肉溶接部10に残留応
力として残っている引張り応力の作用とも相まって隅肉
溶接部10におけるパッド11の接触部分にSCCがx
で示すように生成される。
【0024】この段階で各組の母材1,2をオートクレ
ーブ17から取り出してクレビス治具12を取り外し、
各組の隅肉溶接部10のSCCの生成状態を中間検査
し、その長さや深さを確認して試験条件に合うかどうか
を調べ、試験条件に合うSCCが生成されていれば、該
SCCが生成されている部位を残して各組の母材1,2
の長手方向両端部付近を切断撤去し、これによって、隅
肉溶接部10に応力腐食割れが導入されている正規な寸
法の試験体を得る。
【0025】ただし、中間検査の結果、SCCの長さや
深さが試験条件に足りない場合には、SCCの生成状態
に応じ応力調整用ボルト6及びナット7を締め直して締
結手段8の間隔を適宜に狭め、これにより各組の隅肉溶
接部10に引張り応力を付加し、次いで、クレビス治具
12を再び取り付けて両母材1,2をオートクレーブ1
7(図6参照)にもう一度収納し、両母材1,2を高圧
高温水18により再び煮てSCCを成長させる。
【0026】即ち、このようにすれば、SCCが初期生
成されることにより隅肉溶接部10の引張り応力が緩和
されてしまっても、締結手段8の間隔を適宜に狭めるこ
とにより引張り応力が新たに付加されるので、SCCを
成長させて試験条件に合う長さ及び深さのSCCを生成
することが可能となるのである。
【0027】従って上記形態例によれば、試験体の隅肉
溶接部10に試験条件に合うSCCを容易に且つ確実に
導入することができ、延いては、このような試験体を用
いて非破壊検査の試験を繰り返すことにより検査技術の
大幅な向上を図ることができる。
【0028】図8は本発明の別の形態例を示すもので、
各組の一方の母材1同士を固定用ベースプレート3の上
面に固定することに替えて、互いに略L字形を成すよう
に仮付けした別の二組と組合わせ、互いの一方の母材1
同士を固定用ボルト5及びナット19を介し締結して固
定し合うようにしたものであり、このように合計四組の
母材1,2を用いても、前述と同様の手順により各組の
隅肉溶接部10に試験条件に合うSCCを容易に且つ確
実に導入することが可能であり、しかも、オートクレー
ブ17内に多数組の母材1,2を効率良く収納せしめて
煮ることが可能となる。
【0029】尚、本発明の応力腐食割れ導入方法は、上
述の形態例にのみ限定されるものではなく、パッドは導
体の繊維材から成るものであれば良く、必ずしもグラフ
ァイトファイバーウール製としなくても良いこと、その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更
を加え得ることは勿論である。
【0030】
【発明の効果】上記した本発明の応力腐食割れ導入方法
によれば、試験体の隅肉溶接部に試験条件に合う応力腐
食割れを容易に且つ確実に導入することができ、延いて
は、このような試験体を用いて非破壊検査の試験を繰り
返すことにより検査技術の向上を図ることができるとい
う優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例を示す斜視図であ
る。
【図2】図1の側面図である。
【図3】図2の開先に溶接を施した状態を示す側面図で
ある。
【図4】隅肉溶接部のSCC生成予定位置における詳細
な断面図である。
【図5】各組の母材にクレビス治具を取り付けた状態を
示す断面図である。
【図6】各組の母材を高圧高温水により煮ている状態を
示す部分断面図である。
【図7】隅肉溶接部にSCCが生成された状態を示す斜
視図である。
【図8】本発明の別の形態例を示す側面図である。
【符号の説明】
1 母材 2 母材 3 固定用ベースプレート 4 スペーサ 5 固定用ボルト 6 応力調整用ボルト 7 ナット 8 締結手段 9 開先 10 隅肉溶接部 10a 溶材 10b 溶材 11 パッド 12 クレビス治具 13 ボルト 14 斜材 15 スクリューロッド 16 パッドホルダ 17 オートクレーブ 18 高圧高温水 19 ナット

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに略L字形を成すよう一対の母材を
    溶接した隅肉溶接部に応力腐食割れを人為的に導入する
    応力腐食割れ導入方法であって、一方の母材の端部に対
    し他方の母材を略直立するよう仮付けした一対の母材を
    二組用意し、各組の一方の母材同士を同一平面上にスペ
    ーサを介し並置して他方の母材同士が背中合わせに近接
    配置されるように固定し、且つ各組の他方の母材同士を
    互いに離間する方向へ傾倒しないよう間隔調整可能な締
    結手段を介し拘束し、前記各組の一対の母材間に夫々の
    隅部形成側に向け開口するよう形成した開先に対し溶材
    を溶かし込んで溶接を施し、これにより形成される各組
    の隅肉溶接部の適宜位置に対し導体の繊維材から成るパ
    ッドを接触させて固定し、斯かる状態で各組の母材を高
    圧高温水により煮て各隅肉溶接部の適宜位置に応力腐食
    割れを生成することを特徴とする応力腐食割れ導入方
    法。
  2. 【請求項2】 応力腐食割れが初期生成された後に、締
    結手段の間隔を適宜に狭めて各組の隅肉溶接部に引張り
    応力を付加し、次いで、各組の母材を高圧高温水により
    再び煮て応力腐食割れを成長させることを特徴とする請
    求項1に記載の応力腐食割れ導入方法。
  3. 【請求項3】 応力腐食割れを生成すべき隅肉溶接部を
    形成する為の開先の内側面に対し応力腐食割れ抵抗指数
    の大きい溶材を用いて溶接を行い、次いで、開先の残り
    の部分を応力腐食割れ抵抗指数の小さい溶材を用いて溶
    接することを特徴とする請求項1又は2に記載の応力腐
    食割れ導入方法。
JP10006527A 1998-01-16 1998-01-16 応力腐食割れ導入方法 Pending JPH11200075A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008216119A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Ihi Corp 応力腐食割れ付与試験体製造方法
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