9Cr鋼長期使用材の溶接継手のクリープ強度に及ぼす軟化組織の影響

摘要

高クロム鋼（9Cr鋼，12Cr鋼）は600°C級超々臨界圧（Ultra Super Critical ; USC）発電プラントの大径管（主蒸気管，高温再熱蒸気管）に広く使用されているが，クリープ破断曲線が長時間側で下方へ折れ曲がる点，溶接継手の強度および延性が母材と比べて高温·長時間側で大きく低下する問題点がある．国内のUSC発電プラントにおいては，2004年に運転時間が4万時間以下の12Cr鋼製大径管（直管長手）溶接部における蒸気リークを始め，溶接部でのき裂発生や蒸気リークなどの不具合が多数報告された．それに伴い，高クロム鋼のクリープ寿命曲線は，2005年の「高クロム鋼の長時間クリープ強度低下に関する技術適合性調査（SHC）委員会」による評価式から2回（2010年，2015年）再評価された．その結果，母材および溶接継手の長時間クリープ寿命曲線はいずれも短寿命側へ修正されたしかし，これらの再評価は得られた最新のクリープ破断データ（溶接継手の場合最長6万時間程度）に基づく回帰結果であり，更なる長時間領域における精度を検証する必要がある．