試験・調査報告

-1-例えが極端ですが、厚さ3mmのガラス板と鉄板をそのまま曲げただけでは、両方とも壊すことはなかなか難しいものです。ところが、「ガラス切」で傷を入れて曲げると、ガラス板の方はいとも簡単に真二つになります。これが今回の話の対象となる現象です。溶接構造物でもガラス切の傷に相当する「割れなどの溶接欠陥」が存在すると、溶接部本来の強度以下の外力でも脆性破壊(不安定破壊)を起こし、大事故に繋がりかねません。そこで、欠陥を有する構造物がどの位の外力で脆性破壊を起こすのかを評価する必要がありますが、その評価試験法の一つがCTOD試験です。<2.CTOD試験とは?>CTOD値は、脆性破壊の起こりにくさ(専門用語で「破壊じん性」と言います)を表す特性値の一つであり、CrackTipOpeningDisplacementを略したもので、き裂先端開口変位(δ)と言います。CTOD試験とは、十分鋭い切欠き(疲労き裂)を有する試験片に外力を加えていったときに、脆性破壊を起こすまでに切欠き先端がどれだけ開口(δ)したかを測定する試験です(図1)。もちろん、この開口変位量が大きいほど破壊しにくい材料と言えます。CTOD試験の規格には、英国規格(BS74481))、米国規格(ASTME12902))があり、わが国では日本溶接協会規格(WES1108、11093))があります。ここでは、主にWESを取上げます。δ曲げるδ:破壊じん性小δ:破壊じん性大図1CTODの概念<3.CTOD試験方法>CTODの具体的な試験方法として、3点曲げ試験とコンパクト試験がありますが、ここでは、3点曲げ試験を取上げます。溶接継手の場合の試験について、フォローチャートをもとに説明します。1)試験片の加工溶接熱影響部溶接金属2)ローカル・コンプレッションの付与3)機械ノッチ加工4)疲労予き裂の挿入5)CTOD試験(試験力―変位の測定)母材ボンド<溶接継手の例>6)疲労予き裂の測定およびCTOD値の算出CTOD試験試験・検査機器1.はじめに><