報告書番号

Q08020

タイトル（和文）

低炭素ステンレス鋼溶接境界部のSCC進展特性に及ぼす荷重負荷方向の影響

タイトル（英文）

Effect of Loading Direction on Crack Growth Behavior near Fusion Line in Low Carbon Stainless Steel Weld Joints

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

低炭素ステンレス鋼溶接継ぎ手の溶融境界部におけるき裂進展挙動の解明を目的にSMAWとTIG溶接継ぎ手より採取した破壊力学試験片に対するき裂進展試験をBWR冷却水模擬環境中で実施した。得られた結果は以下のとおりである。
(1) 母材にある予き裂先端から発生したIGSCCは、2次き裂の分岐を伴いながら進展し、溶融境界近傍で溶接金属を避けるように向きを変え、溶融境界に沿って進展する傾向が認められた。その傾向は、試験片の中立線と溶融線の交差角度が小さい試験片の方でより明確に認められた。
(2) き裂が溶接金属内にIDSCCとして大きく進展したのは、採取方向90°の1試験片のみであった。
(3)溶融境界に達した63個の2次き裂について溶接金属内への進展量の分布を調べた結果、約80%のき裂の進展量は50m未満であり、150m以上進展したき裂は採取方向90°で観察された2つき裂のみであった。
以上の結果から、SCCは溶接金属を避けるように進展する傾向があること、溶接金属内へのき裂の進展挙動には、デンドライト方向と負荷方向の関係が影響を与える可能性が示された。

概要 （英文）

SCC growth tests on the specimens machined out from SMAW and TIG weld joints of low carbon type 316L stainless steel were conducted in simulated BWR coolant condition to clarify effect of loading direction on SCC growth behavior near weld fusion line. The results obtained are as follows;
(1) IGSCCs from pre-crack tips in base metal propagated toward the weld metal with branching of secondary cracks, and then, the cracks changed direction to avoid the weld metal and propagated along with the fusion line.
Tendency of crack behavior of avoiding weld metal was observed remarkably in specimens, which had smaller angle between specimen neutral line and fusion line.
(2) Propagation of large crack of IDSCC into weld metal was observed only in a specimen with the crack propagation direction vertical to the fusion line.
(3) Result of crack length measurement for 63 secondary cracks, which propagated into weld metal showed that 80% of cracks located within 50 m from the fusion line, and two cracks with propagation length greater than 150 m were observed only in the specimens with the crack propagation direction vertical to the fusion line.
These results suggested that SCC in the base metal tends to propagate to avoid the weld metal and the relationship between dendrite orientation and loading direction affects SCC propagation behavior into weld metal.

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