溶接残留応力
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圧力容器の製造過程において、多くの場合ISRや最終的な熱処理が行われます。今日、資料を調べていると、製造工場の実情も踏まえた一文が目に入りました。「外部からの力が加わらない状態では、溶接部内の溶接応力は平衡状態にある」というものです。 多くの場合、筒部の縦継ぎ目の溶接が終わってもすぐにISRは行われず、いくつかの部品をまとめてISRするか、あるいはISRを行わずにそのまま最終的な熱処理に移る；このような状況ですぐにISRを行わないと、応力が解放されてき裂が発生するのではないでしょうか？そのまま動かさない方がいいですね。普通は解放されないので、問題ありませんよね？
CRMO鋼の場合、多くは溶接後すぐに脱酸処理を行いますが、ISRは多くの場合遅らせることができます。では、どれくらい遅らせるかはどのように決めるのでしょうか？ ISRを省略して、最終的な熱処理のみを行うことができる状況は他にもあるか
一般的に、Hに対して敏感な材料は、溶接後すぐに脱水処理を行う必要がある。、即時に脱水処理を行うことができず、溶接部の温度を制御する必要がある場合、その理由は温度が上昇するにつれて結晶内でのHの溶解度が徐々に高くなるためである。温度が直接下がると、Hが放出されて凝集し、内部にひび割れや気泡が生じます。 他の非H感応材料においては、溶接後の熱処理は主に溶接後の残留する不良応力を解消するためのものであり、温度Tの変化によって材料の溶接部の性能を徐々に安定させる。残留応力がき裂を引き起こす場合、短期間では具体的に現れません。 “「外部からの力が作用しない状態では、溶接応力は溶接部内部で平衡にある」という言葉の前提は、時空が静止していることである。環境が変化すると力が生じ、溶接部内の力はバランスしているのは事実だが、方向性の強い不良応力が存在すると有効な応力値が低下し、それに伴って使用時の溶接部の強度も低下する。
1本の溶接部が溶接されたら、CrMo材を例にとると、直ちに脱水処理を行った後、中間熱処理はいつまで延期できるのか？ 時には中間の熱処理は不要で、そのまま最終的な熱処理を待つだけで済むことがあります。どのような場合に中間の熱処理を行わず、直接最終的な熱処理を待てばよいのでしょうか
このような場合もあり、ひび割れが生じるのを恐れるのですが、別の観点から見ると、「外部からの力が作用しない状態では、溶接部内の溶接応力は平衡している」のです。”必ずしもひび割れが生じるわけではありません。直接最終熱処理を行うと、熱処理後に亀裂が発生する可能性が高く、その場合は修理が困難になります。そのため、ISRを行った方が良く、問題なければそれが最善です。 注意、「外部からの力が作用しない状態では、溶接応力は溶接部内で平衡している。」”この文に問題はありません。圧力容器として使用される際には圧力を受け、内部の応力が変化し、流動したり、解放されたり、変形したり、さらには亀裂が入ることもあり得ます。使用中に問題が発生した場合、大変なことになります。
CrMoに応力除去処理を行うかどうかは、具体的な状況によって決定され、材料、厚さ、構造、および工程の実施状況に関連しています。15CrMoは通常、溶接後に脱水処理を行い、12Cr2Mo1は通常ISRを行います；環状溶接部は通常脱水処理が行われ、縦方向の溶接部および接続管の溶接部は溶接後に直ちにISRを実施し、DHTは行わないことができる；例えば、厚さが比較的薄い15CrMo鋼板の場合は、溶接後にDHT処理を行い、48時間後に検査で合格したらそのままPWHTを行います。一方、12Cr2Mo1の場合はまずISRを行い、合格した後に最終的に一緒にPWHTを行います。予熱とDHTが工程通りにうまく実行されれば、時にはISRが発生しないこともあります。