異材多層溶接部におけるPWHTによる残留応力低減効果に関する研究

摘要

化学プラントや原子力発電プラントなどの構造物では，低合金鋼やステンレス鋼，ニッケル基合金などを用いた異材溶接継手部が数多く存在している．そのような継手部に低合金鋼などのフェライト鋼が存在する場合，溶接後にPWHTを施してフェライト鋼の鞠性回復を図り，健全性を確保することとなっている．一方，溶接残留応力が大きい場合、継手部の健全性に影響を与えることが考えられるが、異材溶接継手部におけるPWHTが，ステンレス鋼やニッケル基合金の残留応力に及ぼす影響について系統的に評価した例はあまり見受けられない．そこで本研究では，低合金鋼，ステンレス鋼およびニッケル基合金について同種材および異材溶接継手のPWHTを模擬した3次元熱弾塑性クリープ解析を行い，それぞれにおける応力緩和挙動の特徴について検討を行うとともに，異材継手の多層溶接部における残留応力の低減効果についても考察を加える．