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J-GLOBAL ID：201202239215955559   整理番号：12A0214823

水車ランナ溶接補修材SUS309の疲労特性評価および疲労き裂進展挙動の解明

Evaluation of Fatigue Properties and Study on the Fatigue Crack Propagation Behaviour in Welding Material SUS309 for Hydraulic Turbine Runner

著者 (4件)： 林義一郎 (電源開発 技術開発セ 茅ケ崎研) ,  曙紘之 (広島大 大学院工学研究科) ,  加藤昌彦 (広島大 大学院工学研究科) ,  菅田淳 (広島大 大学院工学研究科)
資料名： 日本機械学会論文集 A編(Web)  (Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. Series A (Web))
巻： 77  号： 784  ページ： 2087-2097 (WEB ONLY)  発行年： 2011年 
JST資料番号： U0182A  ISSN： 1884-8338  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 本研究では水車ランナのクラウン部から切り出して溶接補修材SUS309を用いた溶接試験体について,引張圧縮疲労試験および疲労き裂進展試験を実施して疲労強度特性を解明した。得られた結論は以下の通りである。(1)本供試材の溶接金属部の疲労寿命曲線のばらつきは小さく,母材SCS6よりも溶接補修材SUS309の疲労強度は小さい傾向を示した。(2)高ΔKになる溶接方向と溶接直角方向ともにき裂進展方向には縞模様のようなストライエーションが認められた。Paris則が成り立つき裂進展速度域では,溶接方向によらず同一の速度を示した。さらに低いΔKの領域では溶接方向のき裂進展速度は折れ曲がるのに対して,溶接直角方向はき裂進展抵抗が大きくなる。これは2種類の破面様相が認められたこと,および均結晶粒よりも繰返し有効塑性域寸法が小さくなり,結晶粒界の組織の影響が強く現れたためと考えられる。(3)き裂開口応力拡大係数KopはKmaxが増加するとともに増加し,小規模降伏点を逸脱するよりも小さいKmaxで溶接方向のKopは低下,溶接直角方向ではこの逸脱する付近からKopが低下してKminでき裂が開口してき裂開口比U=1となる。このようなき裂開閉口挙動を考慮したΔKth・effは,溶接方向で2.29MPa・m1/2,溶接直角方向で3.20MPa・m1/2が得られた。(著者抄録)

シソーラス用語： フランシス水車 ,  *ランナ ,  修理 ,  ステンレス鋼 ,  溶接部 ,  疲れ試験 ,  *疲れ強さ ,  *疲れ亀裂成長 ,  応力拡大係数 ,  *溶接修理 ,  *機械的性質 ,  *強度
準シソーラス用語： *溶接補修

分類 (3件)： 水車  (QD02000N) ,  溶接部  (WC07100I) ,  金属材料  (HC05020S)

引用文献 (13件)：

• (1) 武藤陸治,坂本勲,折笠公徳,“SUS304鋼溶接ボンド部における疲労き裂伝ぱ挙動”,溶接学会論文集,Vol.1, No.1(1983), pp.45-51.
• (2) 武藤陸治,坂本勲,渡部正喜,“SUS304鋼溶接金属の疲労き裂伝ぱ挙動”,溶接学会論文集,Vol.3, No2(1985),pp.180-185.
• (3) 武藤陸治,坂本勲,田中一夫,“SM50A鋼およびSUS304鋼溶接継手の下限界近傍における疲労き裂伝ぱ特性”,溶接学会論文集,Vol.4, No4(1986),pp.55-61.
• (4) 林義一郎,曙紘之,加藤昌彦,菅田淳, “水車ランナのSCS6鋼とSC49鋼の疲労き裂進展特性”, 日本機械学会論文集A編,Vol. 77, No. 773 (2011), pp. 108-115.
• (5) 林義一郎,曙紘之,加藤昌彦,菅田淳, “ステンレス鋳鋼SCS6水車ランナの疲労強度に及ぼす鋳造欠陥の影響評価”, 日本機械学会論文集A編,Vol. 77, No.778(2011), pp. 947-955.

タイトルに関連する用語 (8件)： 水車 ,  ランナ ,  溶接 ,  補修材 ,  疲労特性 ,  評価 ,  疲労き裂進展 ,  挙動