試験・調査報告

-1-バレストレイン試験技術がいどVol.512011年4月号試験・調査報告1.はじめに><金属材料は、一般的に図1のように凝固の途中で延性が極めて低く、割れやすい温度範囲があります。溶接金属についても、この温度域で凝固収縮に伴い、ある一定以上の引張のひずみが生じると割れることがあります。これらの割れを、高温割れと呼びます。高温割れには、凝固脆性温度域(BTR:BrittlenessTemperatureRange)で粒界への不純物偏析等が起因するタイプⅠの「凝固割れ(割れ箇所:溶接金属)」、「液化割れ(割れ箇所:熱影響部(HAZ)、多層溶接金属ビード間の再熱部)」と、延性低下温度域(DTR:Ductility-dipTemperatureRange)で生じる再結晶粒界の延性低下が起因するタイプⅡの「延性低下割れ」があります。BTR、DTRとひずみ量の関係を求めることで、耐高温割れ性を評価することができます。技術がいど2002年11月号でもバレストレイン試験について報告していますが、今回は試験方法および評価方法について、もう少し詳しく紹介したいと思います。タイプⅠの割れタイプⅡの割れ「凝固割れ」「液化割れ」「延性低下割れ」BTRDTRTL:液相線温度TS:固相線温度TR:再結晶温度TLTSTR(高温側)温度(低温側)図1金属材料の高温延性曲線延性(伸び、絞り)<2.バレストレイン試験>溶接部の高温割れを評価する方法には、代表的な2つの試験があります。①C形ジグ拘束突合せ溶接割れ試験(通称:フィスコ割れ試験)②バレストレイン試験前者は自拘束型で、後者は外力付加型です。外力付加型であるバレストレイン試験は、外部から付加応力でひずみ量を変えることができるため、より定量的に高温割れを評価できます。バレストレイン試験は、ティグ溶接のアークで試験板表面を溶融し、溶接途中で瞬間的に曲げ、強制的なひずみにより高温割れを発生させる方法です。バレストレイン試験状況の一例を図2に、試験の概略を図3に、それぞれ示します。