JPS62275594A - 中空体の残留応力改善法 - Google Patents
中空体の残留応力改善法Info
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- JPS62275594A JPS62275594A JP61114746A JP11474686A JPS62275594A JP S62275594 A JPS62275594 A JP S62275594A JP 61114746 A JP61114746 A JP 61114746A JP 11474686 A JP11474686 A JP 11474686A JP S62275594 A JPS62275594 A JP S62275594A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating
- weld line
- region
- residual stress
- natural cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 45
- 230000035882 stress Effects 0.000 abstract description 37
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 abstract description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 241000218691 Cupressaceae Species 0.000 description 1
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３発明の詳細な説明
（産業上の利用分野）
本発明は、管又は管状容器の突合せ周溶接によって製作
された中空体の周溶接線近傍に存在する残留応力を、改
善する方法に関する。
された中空体の周溶接線近傍に存在する残留応力を、改
善する方法に関する。
（従来の技術）
管又は管状容器の突合せ周溶接部近傍の内面では周方向
、軸方向ともに引張残留応力状態となっている。この内
面の引張残留応力の存在は疲労強度や耐応力腐食割れ性
能の低下を招くため、引張残留応力を軽減ないし圧縮状
態にすることが望まれている。
、軸方向ともに引張残留応力状態となっている。この内
面の引張残留応力の存在は疲労強度や耐応力腐食割れ性
能の低下を招くため、引張残留応力を軽減ないし圧縮状
態にすることが望まれている。
とのため種々の方法が提案されており、例えば管外から
加熱しながら内面を冷却する方法（ＩＨ８Ｉ 法と称
されている）や溶接線の両側を環状に加熱する方法があ
る。
加熱しながら内面を冷却する方法（ＩＨ８Ｉ 法と称
されている）や溶接線の両側を環状に加熱する方法があ
る。
（発明が解決しようとする問題点）
ところ赤丸これらの方法は溶接線をはさむ両側の領域を
加熱する必要があシ、周囲の状況や施工対象の形状によ
って、溶接線の片側しか加熱処理ができない場合には効
果がないか又は充分な効果が得られない欠点があった。
加熱する必要があシ、周囲の状況や施工対象の形状によ
って、溶接線の片側しか加熱処理ができない場合には効
果がないか又は充分な効果が得られない欠点があった。
本発明は、溶接線の片側からのみの処理（加熱）によっ
て溶接線近傍管内面の引張残留応力を軽減ないし圧縮状
態に改善できる方法を提供しようとするものである。
て溶接線近傍管内面の引張残留応力を軽減ないし圧縮状
態に改善できる方法を提供しようとするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は管又は管状容器の突合せ周溶接後、周溶接線を
片方の端とする適宜幅の領域を加−・放冷処理し、続い
て前記処理の領域と重畳する部位を片方の端とし前記領
域より前記周溶接線から離れる部位を他端とする領域を
加熱・放熱処理し、以下同様に必要な範囲まで順次周溶
接線から離れる領域を加熱・放冷処理することを特徴と
する管又は管状容器の突合せ周溶接の残留応力改善法で
ある。
片方の端とする適宜幅の領域を加−・放冷処理し、続い
て前記処理の領域と重畳する部位を片方の端とし前記領
域より前記周溶接線から離れる部位を他端とする領域を
加熱・放熱処理し、以下同様に必要な範囲まで順次周溶
接線から離れる領域を加熱・放冷処理することを特徴と
する管又は管状容器の突合せ周溶接の残留応力改善法で
ある。
以下、本発明の一実施態様を、従来法と対比して説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施態様の工程図を示し、第２図は
従来法の態様を説明する図である。図において、１は周
溶接された管、２は溶接部、３は加熱コイルを示す。
従来法の態様を説明する図である。図において、１は周
溶接された管、２は溶接部、３は加熱コイルを示す。
従来の方法は第２図（ａ）に示すように管１外面より突
合せ溶接継手（溶接部）２０両側において、加熱コイル
３などによって加熱し第２図軸）に示すように軸方向の
温度差を生じさせた後、放冷する事により、加熱領域の
間の区間の管内面残留応力状態を改善するもの゛であっ
た。
合せ溶接継手（溶接部）２０両側において、加熱コイル
３などによって加熱し第２図軸）に示すように軸方向の
温度差を生じさせた後、放冷する事により、加熱領域の
間の区間の管内面残留応力状態を改善するもの゛であっ
た。
これに対して本発明は第１図に示すように溶接線上を上
方の端とする領域を加熱・放冷後筒１回の加熱領域と重
畳させながら、加熱領域を外側（溶接線から離れる方向
）に移動させて２回目の加熱ψ放冷する。以後、同様に
必要な範囲まで順次、加熱領域を外側へ移動して施工し
ていく方法である。
方の端とする領域を加熱・放冷後筒１回の加熱領域と重
畳させながら、加熱領域を外側（溶接線から離れる方向
）に移動させて２回目の加熱ψ放冷する。以後、同様に
必要な範囲まで順次、加熱領域を外側へ移動して施工し
ていく方法である。
（作用・効果）
第１回目の加熱・放冷では、加熱時に生じる温度分布に
よる熱応力によって、加熱側と反対 側の溶接によ
る内面引張残留応力を除去あるいは圧縮状態とする。更
に、第２回目以降の加熱では前回の加熱によって生じた
加熱領域内面の引張残留応力をその回に生じさせる熱応
力によって除去あるいは圧縮状態とし、このように、順
次、管内面の応力状態が圧縮となる領域が必要な位置ま
で拡げられてゆくのである〇（具体例） 本発明の効果を具体的に示すために、熱弾塑性有限要素
法を用いた数値実験（シミュレーション）を実施した。
よる熱応力によって、加熱側と反対 側の溶接によ
る内面引張残留応力を除去あるいは圧縮状態とする。更
に、第２回目以降の加熱では前回の加熱によって生じた
加熱領域内面の引張残留応力をその回に生じさせる熱応
力によって除去あるいは圧縮状態とし、このように、順
次、管内面の応力状態が圧縮となる領域が必要な位置ま
で拡げられてゆくのである〇（具体例） 本発明の効果を具体的に示すために、熱弾塑性有限要素
法を用いた数値実験（シミュレーション）を実施した。
この結果を第３図〜第９図に示す。
本数値実験はＳＵＢ Ｓ Ｏ４鋼製の外在１１４３ｍ、
板厚６■の管の突合せ周溶接継手について実施した。
板厚６■の管の突合せ周溶接継手について実施した。
第３図は溶接後そのままの内面残留応力分布を示してお
シ、溶接線近傍で周、軸方向とも（引張応力状態となっ
ている。第４図は従来の方法で、溶接後そのままの残留
応力状態のものに対して溶接線の両側の領域を加熱後、
放冷した後の内面残留応力分布を示す。この第４図に示
すように溶接線近傍では圧縮応力状態に改善されており
、目的を達している。但し加熱領域は引張状態となって
いる。第５図は、第４図の加熱を片側だけ、溶接線から
２０〜４０ｍの領域を加熱し放冷した場合の内面残留応
力分布である。溶接線近傍の引張残留応力は低くなって
おシ効果は認められるが圧縮状態になっておらず、不充
分でちる。このため、加熱位置は同じまま、加熱巾を２
０→４Ｑｗｍに拡げたものが第６図である。第６図は溶
接線の片側において溶接線から２０〜６０ｍの領域を加
熱後、放冷した内面残留応力分布である。第６図に示さ
れる如く、加熱巾を拡げても第５図と同様、処理の効果
は認められるが、溶接による引張残留応力が残ったまま
で圧縮状態になっておらず不充分である。
シ、溶接線近傍で周、軸方向とも（引張応力状態となっ
ている。第４図は従来の方法で、溶接後そのままの残留
応力状態のものに対して溶接線の両側の領域を加熱後、
放冷した後の内面残留応力分布を示す。この第４図に示
すように溶接線近傍では圧縮応力状態に改善されており
、目的を達している。但し加熱領域は引張状態となって
いる。第５図は、第４図の加熱を片側だけ、溶接線から
２０〜４０ｍの領域を加熱し放冷した場合の内面残留応
力分布である。溶接線近傍の引張残留応力は低くなって
おシ効果は認められるが圧縮状態になっておらず、不充
分でちる。このため、加熱位置は同じまま、加熱巾を２
０→４Ｑｗｍに拡げたものが第６図である。第６図は溶
接線の片側において溶接線から２０〜６０ｍの領域を加
熱後、放冷した内面残留応力分布である。第６図に示さ
れる如く、加熱巾を拡げても第５図と同様、処理の効果
は認められるが、溶接による引張残留応力が残ったまま
で圧縮状態になっておらず不充分である。
これらに対して第７図〜第９図は本発明による効果を示
すもので、片側からのみの加熱によって充分な効果が得
られている。すなわち、第７図は、溶接後そのままの残
留応力状態（第３図）のものに対して溶接線の片側にお
いて溶接線中央から４０−の範囲（溶接線からＯ〜４０
−の範囲）を加熱後放冷した後の内面残留応力分布を示
す。この段階で加熱側と反対側の溶接残留応力は除去さ
れているのがわかる。次に、第８図は第７図の残留応力
状態に対して次のステップとして加熱領域を外側へずら
し、溶接線の片側で溶接線から１０〜５０塁の範囲を加
熱後放冷した後の内面残留応力分布である。加熱領域の
移動にともなって溶接線近傍の圧縮残留応力域が広くな
っている。更に１第９図は３ステツプ目として、第８図
の残留応力状態に対し、加熱領域を外側へずらし溶接線
から２０〜６０簡の範囲の片側を加熱後放冷した後の内
面残留応力分布でちる。加熱領域の容動にともなって溶
接線近傍の圧縮残留応力域は更に広くなっている。これ
を第４図に示す従来の溶接線の両側で加熱した後、放冷
したものと比較すると、両方法とも溶接による引張残留
応力は完全に除去されて、圧縮状態となっている。又、
第４図では溶接線の両側に加熱域を持つため、溶接線の
両側に引張領域を持つのに対し、第９図に示す本発明方
法では加熱領域が片側であるため、引張領域も溶接線の
片側のみになってお）、優れている。
すもので、片側からのみの加熱によって充分な効果が得
られている。すなわち、第７図は、溶接後そのままの残
留応力状態（第３図）のものに対して溶接線の片側にお
いて溶接線中央から４０−の範囲（溶接線からＯ〜４０
−の範囲）を加熱後放冷した後の内面残留応力分布を示
す。この段階で加熱側と反対側の溶接残留応力は除去さ
れているのがわかる。次に、第８図は第７図の残留応力
状態に対して次のステップとして加熱領域を外側へずら
し、溶接線の片側で溶接線から１０〜５０塁の範囲を加
熱後放冷した後の内面残留応力分布である。加熱領域の
移動にともなって溶接線近傍の圧縮残留応力域が広くな
っている。更に１第９図は３ステツプ目として、第８図
の残留応力状態に対し、加熱領域を外側へずらし溶接線
から２０〜６０簡の範囲の片側を加熱後放冷した後の内
面残留応力分布でちる。加熱領域の容動にともなって溶
接線近傍の圧縮残留応力域は更に広くなっている。これ
を第４図に示す従来の溶接線の両側で加熱した後、放冷
したものと比較すると、両方法とも溶接による引張残留
応力は完全に除去されて、圧縮状態となっている。又、
第４図では溶接線の両側に加熱域を持つため、溶接線の
両側に引張領域を持つのに対し、第９図に示す本発明方
法では加熱領域が片側であるため、引張領域も溶接線の
片側のみになってお）、優れている。
以上のように、溶接線の片側からのみの加熱によっても
、加熱領域を溶接線上から順次、外側へ移動する事によ
り、溶接線近傍管内面の残粒応力を圧縮状態にできる事
が確認されており、本発明の効果が証明されている。
、加熱領域を溶接線上から順次、外側へ移動する事によ
り、溶接線近傍管内面の残粒応力を圧縮状態にできる事
が確認されており、本発明の効果が証明されている。
第１図は本発明の一実施態様の工程図を示し、第２図は
従来法の態様を示す図である。第３図〜第９図は従来法
に対し本発明の有利性を立証するための図表であって、
第３図は溶接後そのま５内面残留応力分布を、第４図は
第３図の状態のものに対し溶接線の両側の領域を加熱−
放冷した後の内面残留応力分布を示す図表である。 第５図、第６図は第３図の状態のものに対し、溶接線か
らある距離をおいた片側から加熱・放冷した後の内面残
留応力分布を示す図表である。 第７図〜第９図は本発明方法によるもので、第７図は第
３図の状態のものに対し、第１回目の加熱・放冷した後
の、第８図は第７図の状態のものに第２回目の加熱Φ放
冷した後の又第９図は第８図の状態のものに第３回目の
加熱・放冷した後の内面残留応力分布を示す図表である
。 第１図 ■放冷 ■ 刀ｉ９． ）＠ ■Ｍ冷 第２医 （ｂ） ；ξ 牽
田万Ｖ昨仁１１１残留応力（’８ｆ／ｍｕ”） 残留応力（ｋｊＪ ｆ／ｕ雇２） 残留応力（ｋ８ｆ／＋ｎ＋ｎ２） 残留応力（喀ｆＡｒＬす 残留路７１（檜ｆｈ濯２） 残留応力（ｋ訂ム雇２）
従来法の態様を示す図である。第３図〜第９図は従来法
に対し本発明の有利性を立証するための図表であって、
第３図は溶接後そのま５内面残留応力分布を、第４図は
第３図の状態のものに対し溶接線の両側の領域を加熱−
放冷した後の内面残留応力分布を示す図表である。 第５図、第６図は第３図の状態のものに対し、溶接線か
らある距離をおいた片側から加熱・放冷した後の内面残
留応力分布を示す図表である。 第７図〜第９図は本発明方法によるもので、第７図は第
３図の状態のものに対し、第１回目の加熱・放冷した後
の、第８図は第７図の状態のものに第２回目の加熱Φ放
冷した後の又第９図は第８図の状態のものに第３回目の
加熱・放冷した後の内面残留応力分布を示す図表である
。 第１図 ■放冷 ■ 刀ｉ９． ）＠ ■Ｍ冷 第２医 （ｂ） ；ξ 牽
田万Ｖ昨仁１１１残留応力（’８ｆ／ｍｕ”） 残留応力（ｋｊＪ ｆ／ｕ雇２） 残留応力（ｋ８ｆ／＋ｎ＋ｎ２） 残留応力（喀ｆＡｒＬす 残留路７１（檜ｆｈ濯２） 残留応力（ｋ訂ム雇２）
Claims (1)
- 管又は管状容器の突合せ周溶接後、周溶接線を片方の端
とする適宜幅の領域を加熱・放冷処理し、続いて前記処
理の領域と重畳する部位を片方の端とし前記領域より前
記周溶接線から離れる部位を他端とする領域を加熱・放
冷処理し、以下同様に必要な範囲まで順次周溶接線から
離れる領域を加熱・放冷処理することを特徴とする管又
は管状容器の突合せ周溶接の残留応力改善法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61114746A JPS62275594A (ja) | 1986-05-21 | 1986-05-21 | 中空体の残留応力改善法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61114746A JPS62275594A (ja) | 1986-05-21 | 1986-05-21 | 中空体の残留応力改善法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62275594A true JPS62275594A (ja) | 1987-11-30 |
| JPH0547317B2 JPH0547317B2 (ja) | 1993-07-16 |
Family
ID=14645629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61114746A Granted JPS62275594A (ja) | 1986-05-21 | 1986-05-21 | 中空体の残留応力改善法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62275594A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004130314A (ja) * | 2002-10-08 | 2004-04-30 | Toshiba Corp | 応力腐食割れ発生抑制方法 |
| JP2008132511A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 劣化部の再生方法、劣化部の再生装置 |
| JP2010000543A (ja) * | 2009-10-02 | 2010-01-07 | Toshiba Corp | 応力腐食割れ発生抑制方法 |
-
1986
- 1986-05-21 JP JP61114746A patent/JPS62275594A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004130314A (ja) * | 2002-10-08 | 2004-04-30 | Toshiba Corp | 応力腐食割れ発生抑制方法 |
| JP2008132511A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 劣化部の再生方法、劣化部の再生装置 |
| JP2010000543A (ja) * | 2009-10-02 | 2010-01-07 | Toshiba Corp | 応力腐食割れ発生抑制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0547317B2 (ja) | 1993-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |