報告書番号

T03074

タイトル（和文）

オーステナイト系ステンレス鋼溶接部における超音波探傷技術の開発 -第１報：溶接部結晶方位を考慮した超音波伝搬シミューレション手法の開発-

タイトル（英文）

Development of Ultrasonic Testing Techniques for Welding Parts of Austenitic Stainless Part 1: Development of Numerical Model of Wave Propagation Considering Crystal Orientation

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

オーステナイト系ステンレス鋼溶接部における超音波伝搬現象を把握するため，有限要素法に基づくシミュレーション手法を開発した．結晶方位は電子回折パターンから決定し，Ogilvyにより提案されたモデルに基づき溶接部の異方向性および不均一性を表現した．開発したシミュレーション手法により，溶接部の超音波伝搬挙動の解明および探傷で得られた波形の予測を試みた．溶接部において縦波はその異方向性および不均一性の影響をあまり受けないものの，横波は影響を受け直進性が損なわれる．横波回折波は受信時に波面の位相が揃わない．また，縦波回折波と結晶粒での散乱波が横波回折波より先に受信される．これらのことより，S/N比が低下することが明らかになった．予測した受信波形は実験結果と良好な一致を示すことから開発したシミュレーション手法の妥当性を確認することができた．

概要 （英文）

FEM modeling of wave propagation in welded austenitic stainless steel is performed where anisotropy and inhomogene-ity in welds are considered by using Ogilvy’s model. Crystal orientation in the welds is observed using electronic backscat-tering diffraction patterns. By means of the numerical method developed in this report, it becomes possible to deeply under-stand waves propagation and predict receiving signals of ultrasonic testing for welding parts of the austenitic stainless. Ani-sotropy and inhomogeneity hardly affect longitudinal waves propagation, however, shear waves propagate through weld dif-ficultly due to refracting fairly away from their original propagation direction. Diffracted shear waves are more difficult to be received than diffracted longitudinal ones because 1) their wave front is very much complicated so that the phase of them is different in excitation domain, and 2) diffracted longitudinal waves and waves scattered at grain boundaries are received be-fore diffracted shear ones, they become noises and result in reducing SN ratio. Numerical results are in good agreement with measurements.

報告者

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