助成研究成果報告書Vol.34
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( ezs nargegarevA20mμ表4 T継手製作の溶接施工条件 表4に示す溶接施工条件で,図4に示すすみ肉溶接によるT継手を製作し,この溶接止端部(主板側)に対して表5に示す条件でレーザ照射を行った.レーザ照射速度は溶接施工速度と同じ600mm/minとした. (a) 実験ID 2で得られた微細結晶 図4 T継手 表5 レーザ照射条件 )ii 864(b)母材原質部 図2 マクロ観察(赤線の長さ50 m) 図3 表層からの深さと結晶粒系の関係(ID 7,ID 8) 1412100.10.2Base metalID:7ID:80.5Depth from surface (mm)0.40.3程度深くなった段階で微細化効果は消失し,母材の金属結晶粒径と同等な大きさにとどまることを確認した. 4.すみ肉溶接止端部に対するレーザ照射 4.1実験条件と方法 本章では,溶接継手へのレーザ照射効果による,溶接止端部近傍の結晶粒微細化効果及び止端半径に起因する応力集中の緩和効果を検証する. レーザ照射の前後で溶接止端部の形状を三角測距方式二次元レーザ変位計(KEYENCE LJ-V series)とスライド方向に座標間隔が均一なリニアエンコーダシステム(RENISHAW Tonic T100x RGSZ)を組み合わせて用いることで測定し,止端半径ならびにフランク角等の幾何形状を得た.測定は,溶接線方向中央の100mmにおいて間隔0.2mm(500点)で形状を計測し,各パラメータの分布と平均を計測した. 本章に示すレーザ照射条件での結果は,表面の溶融がほとんど無く結晶粒微細化を達成していることを確認した.一方,1.でも述べたように,長期稼働期間に渡って疲労強度の健全性を担保するには,表層部ではなく,ある程度の深さ位置において結晶粒微細化を達成することが必要である.本研究を実際の大型構造物建造に付加的に適用することを考慮すれば,深部までレーザ照射効果が届き,かつレーザ照射時間が短時間であることが望ましい.そこで,表3に示す実験の中でこれらの条件を満たすと思われる施工条件のID 7とID 8に着目し,微細化効果の及んでいる深さを調査した.図3に結果を示すが,表面から0.3 mmID レーザ出力 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.6デフォーカス 距離 (mm) 15 30 45 60 90 15 30 45 60 90 2.5 5.0 373 電流(A): 電圧(V): 31.7 溶接速度(mm/min): 600 (J/mm2) 172 89 60 45 30 343 178 120 90 60 エネルギ密度 − 147 −

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