報告書番号

T98016

タイトル（和文）

ボイラ溶接部余寿命評価法の開発 -第4報：溶接継手高温強度に及ぼす経年劣化の影響と簡便寿命評価法の提案 -

タイトル（英文）

Development of a remaining life assessment method for boiler weldment parts(Part4:Influence of material degradation on high temperature strength of a weldjoint and proposal of a simplified life prediction method)

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

ボイラ機器の経年化が進む中で、溶接熱影響部細粒域でのタイプIVき裂の発生が報告されており、ボイラ溶接部に対する的確な余寿命評価法の開発が重要な課題とされている。本研究では、ボイラ溶接継手の高温強度に及ぼす試験片寸法、経年劣化の影響を明らかにするとともに、溶接部のクリープ、クリープ疲労寿命の簡便評価法を提案した。溶接継手の有限要素解析により、試験片直径が大きい方が3軸拘束が高くなりクリープ破断寿命が長くなることが示された。一方、クリープ疲労寿命は直径が大きい方が粗粒部での損傷が優先し、短寿命で破損した。経年劣化によるクリープ強度の低下が高応力において顕著であったが、実機相当の低応力ではその影響が認められなかった。母材均質体の解析結果から溶接部の寿命を推定する簡便評価法を提案し、長時間ひずみ保持条件の寿命推定結果より評価法の妥当性を確認した。

概要 （英文）

Under the condition that aging of boiler components proceeds and some "Type IV Cracking" incidents were recently reported , development of an accurate remaining life evaluation method for boiler weldment parts is one of the important subjects for the utilities. In this study, influence of material degradation and specimen size on high temperature strength of weld joints were discussed, and a simlified creep and creep-fatigue life evaluation method for weldment parts was proposed. It was suggested that creep rupture time of a larger specimen was longer than that of shorter one due to higher stress triaxiality effect from FEM analysis of a weld joint model. On the other hand, creep-fatigue life of a larger specimen is shorter than that of a smaller one because of faster extenstion of damage at coarse grain region in the larger specimen. Since creep strength of the weld joint reduced by material degradation at relatively high stress level, the influence of the degradation on creep strength disappered at low stress level equivalent to actual condition. The simplified life prediction method for weldment parts from an analysis of unform base metal structure model was proposed and accuracy of the model was verified based on life prediction results for creep-fatigue tests under long-term strain hold conditions.

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