JPS6045033B2 - 溶接鋭敏化部の応力腐食割れ防止方法 - Google Patents
溶接鋭敏化部の応力腐食割れ防止方法Info
- Publication number
- JPS6045033B2 JPS6045033B2 JP6330278A JP6330278A JPS6045033B2 JP S6045033 B2 JPS6045033 B2 JP S6045033B2 JP 6330278 A JP6330278 A JP 6330278A JP 6330278 A JP6330278 A JP 6330278A JP S6045033 B2 JPS6045033 B2 JP S6045033B2
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- Japan
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- welding
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- sensitized
- corrosion cracking
- weld
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は溶接された母材内面における応力腐食割れの発
生を防止する方法に関し、特に応力腐食割れ防止のため
に耐食性溶接材料を管状母材等の内面に内室りする場合
において施行場所の制約等から固溶化熱処理ができない
ことによつて管内面の内室り上端の鋭敏化部に新たな応
力腐食割れを生じるおそれのあるときにおける応力腐食
割れの防止方法に係わるものである。
生を防止する方法に関し、特に応力腐食割れ防止のため
に耐食性溶接材料を管状母材等の内面に内室りする場合
において施行場所の制約等から固溶化熱処理ができない
ことによつて管内面の内室り上端の鋭敏化部に新たな応
力腐食割れを生じるおそれのあるときにおける応力腐食
割れの防止方法に係わるものである。
近年ＢＷＲ原子力プラントにおいて経験されている原子
炉一次系のＳＵＳ３０４配管の溶接の熱影響部の粒界型
応力腐食割れ（以下ＩＧＳＣＣという）はＢＷＲ原子炉
の稼動率を低下させる点において大きな問題を生じてい
る。
炉一次系のＳＵＳ３０４配管の溶接の熱影響部の粒界型
応力腐食割れ（以下ＩＧＳＣＣという）はＢＷＲ原子炉
の稼動率を低下させる点において大きな問題を生じてい
る。
このようなＩＧＳＣＣは、０．２％耐力値を越える高い
引張応力の存在、熱影響部の結果粒界に沿つて生じるク
ロム欠乏層の形成および管内流体中の溶存酸素の存在等
の腐食環境の３条件が重なつて発生するものであり、こ
れらの中のいずれかの条件が存在しなければＩＧＳＣＣ
は発生しない。溶接中に強制冷却（たとえば管内面への
水流の供給）を伴わない従来の自然冷却によるＳＵＳ３
０４配管の溶接においては、第１図に示すように母材１
の溶接金属２による溶接時に溶接の熱影響による鋭敏化
域３が形成され、この近傍での残留応力分布は第２図に
示すように引張り応力側にあつて前記の０．２％耐力値
をはるかに越えて数ｌ０に９／一にも達し、かつこの鋭
敏化域３にはクロム欠乏層が形成される。
引張応力の存在、熱影響部の結果粒界に沿つて生じるク
ロム欠乏層の形成および管内流体中の溶存酸素の存在等
の腐食環境の３条件が重なつて発生するものであり、こ
れらの中のいずれかの条件が存在しなければＩＧＳＣＣ
は発生しない。溶接中に強制冷却（たとえば管内面への
水流の供給）を伴わない従来の自然冷却によるＳＵＳ３
０４配管の溶接においては、第１図に示すように母材１
の溶接金属２による溶接時に溶接の熱影響による鋭敏化
域３が形成され、この近傍での残留応力分布は第２図に
示すように引張り応力側にあつて前記の０．２％耐力値
をはるかに越えて数ｌ０に９／一にも達し、かつこの鋭
敏化域３にはクロム欠乏層が形成される。
したがつてこのような配管を腐食条件下で使用するとき
には前記ＩＧＳＣＣの発生が避けられない。尚第２図中
では横軸に溶接中心点からの距離Ｄを縦軸に残留応力と
して圧縮応力ＣＳ（一）および引張応力ＴＳ（＋）を夫
々とつて示し、かつ０．２％耐力値Ｐを限界′正価とし
て溶接部中の残留応力分布曲線を表わしてあり、本明細
書中では各応力分布曲線の座標および主要値はいＪずれ
も第２図のものと同様の態様て示してある。溶接配管内
面でのこのような引張応力の形成を防止するために、本
発明に先行する技術においては前記熱影響鋭敏化域３に
対して第３図に示すように低炭素のオーステナイト系ス
テンレス鋼あるクいはインコネル合金等の耐食性材料の
内室４を溶接し、、かつこの部分に固溶化熱処理を施し
てＩＧＳＣＣを防止する試みがなされている。この肉盛
材料金属はそれ自体含有炭素量が少なくまた炭素固溶能
力がオーステナイトに比較して極めて大きくかつ耐１Ｇ
ＳＣＣ性の大きなデルタフェライトを１０％程度析出す
るので肉盛材料金属自体にはＩＧＳＣＣを生じるおそれ
がない。またこの肉盛りによつて継手溶接のもたらす熱
影響部等の母材内面の鋭敏化力幼バニされるので、ＩＧ
ＳＣＣの発生が防止される。したがつて従来問題とされ
た熱影響鋭敏化域のＩＧＳＣＣはこれによつて防止する
ことができる。またこのような肉盛らは母材の肉盛り止
端部に鋭敏化域を形成してこの部分に新たにＩＧＳＣＣ
の問題を生じるがこれは固溶化熱処理によれば消失させ
ることができる。しかし原子力プラントサイトでの肉盛
り施工時等においてはかかる固溶化熱処理ができないの
で第３図に示すように領域１の肉盛り止端部の鋭敏化域
５がそのま）残される。
には前記ＩＧＳＣＣの発生が避けられない。尚第２図中
では横軸に溶接中心点からの距離Ｄを縦軸に残留応力と
して圧縮応力ＣＳ（一）および引張応力ＴＳ（＋）を夫
々とつて示し、かつ０．２％耐力値Ｐを限界′正価とし
て溶接部中の残留応力分布曲線を表わしてあり、本明細
書中では各応力分布曲線の座標および主要値はいＪずれ
も第２図のものと同様の態様て示してある。溶接配管内
面でのこのような引張応力の形成を防止するために、本
発明に先行する技術においては前記熱影響鋭敏化域３に
対して第３図に示すように低炭素のオーステナイト系ス
テンレス鋼あるクいはインコネル合金等の耐食性材料の
内室４を溶接し、、かつこの部分に固溶化熱処理を施し
てＩＧＳＣＣを防止する試みがなされている。この肉盛
材料金属はそれ自体含有炭素量が少なくまた炭素固溶能
力がオーステナイトに比較して極めて大きくかつ耐１Ｇ
ＳＣＣ性の大きなデルタフェライトを１０％程度析出す
るので肉盛材料金属自体にはＩＧＳＣＣを生じるおそれ
がない。またこの肉盛りによつて継手溶接のもたらす熱
影響部等の母材内面の鋭敏化力幼バニされるので、ＩＧ
ＳＣＣの発生が防止される。したがつて従来問題とされ
た熱影響鋭敏化域のＩＧＳＣＣはこれによつて防止する
ことができる。またこのような肉盛らは母材の肉盛り止
端部に鋭敏化域を形成してこの部分に新たにＩＧＳＣＣ
の問題を生じるがこれは固溶化熱処理によれば消失させ
ることができる。しかし原子力プラントサイトでの肉盛
り施工時等においてはかかる固溶化熱処理ができないの
で第３図に示すように領域１の肉盛り止端部の鋭敏化域
５がそのま）残される。
この場合第３図中の管内面肉盛りによる管内面の残留応
力分布は、第４図に示すように肉盛り止端の鋭敏化域５
を含む領域１の方が肉盛り部を含む領域■に比較しては
るかに引張応力側にあり残留引張応カへはほぼ０ｋｇ／
ｄとなることが実験的に確かめられている。この状態て
応力負荷等の条件をＢＷＲ原子力プラントの運転実環境
に模擬させてテストを行う７と領域１ではＩＧＳＣＣが
生じる場合のあることが確認されている。これは領域１
が鋭敏化されていることおよび第５図に示すような突合
せ溶接を施した結果として第６図に示すように領域１に
０．２％耐力値Ｐをはるかに越える高い引張応力胚がこ
形成されるためである。したがつて第３図に示すような
従来方法で内面肉盛したＳＵＳ３Ｏ４配管をこのまま使
用すれば領域１にＩＧＳＣＣを生じることになる。本発
明は施行場所等の制約から母材内面肉盛り正後の固溶化
熱処理のできない場合のＩＧＳＣＣ対策として母材内面
に耐１ＧＳＣＣ材料を溶接肉盛りし、次いで母材内面の
肉盛部および肉盛りによつて新たに形成された肉盛り止
端の母材の鋭敏化部を含む領域を冷却しながらこの鋭敏
化部に対応すイる直上の母材外面の全周にわたつて溶接
肉盛りを施し、それによつて母材の剛性を増大すると共
に前記肉盛り止端の母材の鋭敏化部等の残留応力を大巾
に圧縮側に移行させてＩＧＳＣＣを防止する方法を提供
する。
力分布は、第４図に示すように肉盛り止端の鋭敏化域５
を含む領域１の方が肉盛り部を含む領域■に比較しては
るかに引張応力側にあり残留引張応カへはほぼ０ｋｇ／
ｄとなることが実験的に確かめられている。この状態て
応力負荷等の条件をＢＷＲ原子力プラントの運転実環境
に模擬させてテストを行う７と領域１ではＩＧＳＣＣが
生じる場合のあることが確認されている。これは領域１
が鋭敏化されていることおよび第５図に示すような突合
せ溶接を施した結果として第６図に示すように領域１に
０．２％耐力値Ｐをはるかに越える高い引張応力胚がこ
形成されるためである。したがつて第３図に示すような
従来方法で内面肉盛したＳＵＳ３Ｏ４配管をこのまま使
用すれば領域１にＩＧＳＣＣを生じることになる。本発
明は施行場所等の制約から母材内面肉盛り正後の固溶化
熱処理のできない場合のＩＧＳＣＣ対策として母材内面
に耐１ＧＳＣＣ材料を溶接肉盛りし、次いで母材内面の
肉盛部および肉盛りによつて新たに形成された肉盛り止
端の母材の鋭敏化部を含む領域を冷却しながらこの鋭敏
化部に対応すイる直上の母材外面の全周にわたつて溶接
肉盛りを施し、それによつて母材の剛性を増大すると共
に前記肉盛り止端の母材の鋭敏化部等の残留応力を大巾
に圧縮側に移行させてＩＧＳＣＣを防止する方法を提供
する。
以下本発明の方法を第７図ないし第１０図に示す実施
例によつて説明する。
例によつて説明する。
管内面の母材１に対してすでに述べたようにして耐食
性材料の肉盛４を溶接によつて施し、次いで第７図に示
すようにしてこの肉盛り溶接によつて管内面に形成され
た肉盛り止端の鋭敏化域５に対応する直上の管外面の全
周にわたつて溶接トーチによつて肉盛７を施す。
性材料の肉盛４を溶接によつて施し、次いで第７図に示
すようにしてこの肉盛り溶接によつて管内面に形成され
た肉盛り止端の鋭敏化域５に対応する直上の管外面の全
周にわたつて溶接トーチによつて肉盛７を施す。
一方この肉盛り溶接フ中、管内面の上記最初の肉盛４お
よび肉盛り止端の母材の鋭敏化域５を含む部分に矢印方
向から供給される水をスプレーバージヤ１０を通してス
プレー水として散水する。 管内面の冷却下に施される
管外面の肉盛り溶接・による内外面間の温度勾配により
、管内面の肉盛り止端の母材の鋭敏化域５には大きな圧
縮残留応力が形成される。
よび肉盛り止端の母材の鋭敏化域５を含む部分に矢印方
向から供給される水をスプレーバージヤ１０を通してス
プレー水として散水する。 管内面の冷却下に施される
管外面の肉盛り溶接・による内外面間の温度勾配により
、管内面の肉盛り止端の母材の鋭敏化域５には大きな圧
縮残留応力が形成される。
すなわち本発明実施例方法の施工後における管内面の残
留応力分布を示す第８図中、鋭敏化域を含む領域１の残
留圧縮応力ＣＳは数１０ｋ９／ＴｉＵｉにも達し、また
第９図に示すようにこの後これらの部分に継手溶接を施
して実環境条件の使用状態としたときの管内面の領域１
における残留応力は依然として圧縮応力側に止つている
。 このように本発明にあつては、管内面に肉盛り溶接
を施した後、この肉盛り溶接によつて生じた肉盛り止端
の母材の鋭敏化域および肉盛り部を含む管内面を冷却し
ながら、上記母材鋭敏化域に対応する直上の管外面の全
周にわたつて肉盛り溶接を施すので次のような優れた効
果が得られる。ｉ 管内面の肉盛り部のＩＧＳＣＣ
が防止される。 この肉盛り溶接によつて形成された肉
盛り止端の母材鋭敏化域の残留応力を積極的に著しく圧
縮応力側とすることができる。 管外面の領域１の断面
積が肉盛りによつて増加１．し、かつ肉盛り金属の強度
が母材よりも大きいのて運転実環境下ての負荷条件に対
して発生応力、歪をより低下させることができる。
留応力分布を示す第８図中、鋭敏化域を含む領域１の残
留圧縮応力ＣＳは数１０ｋ９／ＴｉＵｉにも達し、また
第９図に示すようにこの後これらの部分に継手溶接を施
して実環境条件の使用状態としたときの管内面の領域１
における残留応力は依然として圧縮応力側に止つている
。 このように本発明にあつては、管内面に肉盛り溶接
を施した後、この肉盛り溶接によつて生じた肉盛り止端
の母材の鋭敏化域および肉盛り部を含む管内面を冷却し
ながら、上記母材鋭敏化域に対応する直上の管外面の全
周にわたつて肉盛り溶接を施すので次のような優れた効
果が得られる。ｉ 管内面の肉盛り部のＩＧＳＣＣ
が防止される。 この肉盛り溶接によつて形成された肉
盛り止端の母材鋭敏化域の残留応力を積極的に著しく圧
縮応力側とすることができる。 管外面の領域１の断面
積が肉盛りによつて増加１．し、かつ肉盛り金属の強度
が母材よりも大きいのて運転実環境下ての負荷条件に対
して発生応力、歪をより低下させることができる。
したがつて、使用状態での管内面応力を圧縮応力とし
あるいは低引張り応力とすることができ、（Ｃ 芯力腐
食割れを完全に防止することができる。
あるいは低引張り応力とすることができ、（Ｃ 芯力腐
食割れを完全に防止することができる。
本発明の前記実施例においては、本発明の方法をＳＵ
Ｓ３川配管の応力腐食割れ防止について説明一、また応
力腐食割れおよびその防止方法等につハても現在この課
題の解決が典型的に要求されている原子炉プラントのＳ
ＵＳ３Ｏ捏管を例として説明した。しかし本発明の方法
は応力腐食割れ対策として母材内面に肉盛り溶接を施し
たことによつて形成される肉盛り止端の母材鋭敏化域に
新たなＩＧＳＣＣを生じるおそれのある全ての場合に適
用することができる。叙上のように本発明にあつては、
配管材等の内面に肉盛り溶接を施した後に、管内面の冷
却下に管外面に肉盛り溶接を施すことによつて管内面に
おける応力腐食割れの発生を完全に防止することができ
る。
Ｓ３川配管の応力腐食割れ防止について説明一、また応
力腐食割れおよびその防止方法等につハても現在この課
題の解決が典型的に要求されている原子炉プラントのＳ
ＵＳ３Ｏ捏管を例として説明した。しかし本発明の方法
は応力腐食割れ対策として母材内面に肉盛り溶接を施し
たことによつて形成される肉盛り止端の母材鋭敏化域に
新たなＩＧＳＣＣを生じるおそれのある全ての場合に適
用することができる。叙上のように本発明にあつては、
配管材等の内面に肉盛り溶接を施した後に、管内面の冷
却下に管外面に肉盛り溶接を施すことによつて管内面に
おける応力腐食割れの発生を完全に防止することができ
る。
第１図は従来溶接方法による管内面溶接部の断面図、第
２図は前記溶接部における残留応力分布図、第３図は従
来の応力腐食割れ防止方法による管内面溶接部の断面図
、第４図は第３図に示す溶接部における残留応力分布図
、第５図は第３図の溶接部に継手溶接を施した溶接部の
断面図、第６図は第５図に示す溶接部における残留応力
分布図、第７図は本発明方法実施例の施工方法を示す図
、第８図は第７図に示す溶接部における残留応力分布図
、第９図は第８図の溶接部に継手溶接を施した溶接部の
断面図であり、第１０図は第９図１の溶接部になける残
留応力分布図である。 １・・・・・・母材、２・・・・・・溶接金属、３・・
・・・・熱影響鋭敏化域、４・・・・・・肉盛、５・・
・・・・肉盛り止端の鋭敏化域、６・・・・・・溶接ト
ーチ、７・・・・・・肉盛、８・・・・・スプレーバー
ジヤ。
２図は前記溶接部における残留応力分布図、第３図は従
来の応力腐食割れ防止方法による管内面溶接部の断面図
、第４図は第３図に示す溶接部における残留応力分布図
、第５図は第３図の溶接部に継手溶接を施した溶接部の
断面図、第６図は第５図に示す溶接部における残留応力
分布図、第７図は本発明方法実施例の施工方法を示す図
、第８図は第７図に示す溶接部における残留応力分布図
、第９図は第８図の溶接部に継手溶接を施した溶接部の
断面図であり、第１０図は第９図１の溶接部になける残
留応力分布図である。 １・・・・・・母材、２・・・・・・溶接金属、３・・
・・・・熱影響鋭敏化域、４・・・・・・肉盛、５・・
・・・・肉盛り止端の鋭敏化域、６・・・・・・溶接ト
ーチ、７・・・・・・肉盛、８・・・・・スプレーバー
ジヤ。
Claims (1)
- １ 溶接による応力腐食割れを生じるおそれのある母材
の内面に耐食性材料を肉盛りし、次いで少なくともこの
肉盛りによつて生じる肉盛り止端の鋭敏化部および肉盛
部を含む領域の母材内面を冷却しながら少なくとも前記
肉盛り止端の鋭敏化部に対応するその直上の母材外面の
全周にわたつて肉盛りを行うことを特徴とする溶接鋭敏
化部の応力腐食割れ防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6330278A JPS6045033B2 (ja) | 1978-05-29 | 1978-05-29 | 溶接鋭敏化部の応力腐食割れ防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6330278A JPS6045033B2 (ja) | 1978-05-29 | 1978-05-29 | 溶接鋭敏化部の応力腐食割れ防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54155153A JPS54155153A (en) | 1979-12-06 |
| JPS6045033B2 true JPS6045033B2 (ja) | 1985-10-07 |
Family
ID=13225367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6330278A Expired JPS6045033B2 (ja) | 1978-05-29 | 1978-05-29 | 溶接鋭敏化部の応力腐食割れ防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6045033B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6809874B1 (en) | 2002-01-14 | 2004-10-26 | Lightmaster Systems, Inc. | Pathlength matched beam splitter and method and apparatus for assembly |
| US7280281B2 (en) | 2002-03-05 | 2007-10-09 | Berg & Berg Enterprises, Inc. | Method and apparatus for increasing microdisplay black state in light management systems and flexibility to utilize polarized or unpolarized input light |
| US6909556B2 (en) | 2002-01-14 | 2005-06-21 | Lightmaster Systems, Inc. | Design of prism assemblies and kernel configurations for use in projection systems |
| US6982829B1 (en) | 2002-08-23 | 2006-01-03 | Lightmaster Systems, Inc | Prism assembly with cholesteric reflectors |
-
1978
- 1978-05-29 JP JP6330278A patent/JPS6045033B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54155153A (en) | 1979-12-06 |
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