拡散性水素による溶接金属の遅れ破壊挙動に関する研究

【論 　 文】 UDO ：624

．

014 ：621

．

791

．

019 日本 建 築 学 会構 造系論 文 報 告 集 第400 号

・

1989 年 fi 月

拡 散性 水 素

に

よ

る

_溶接

_{金 属}

の

_遅

れ

破 壊 挙 動

に

_関

す

る

_研

_究

正 会 員 正 会 員 正 会 員 正 会 員 下

篠

星

山

村

田

野

下

波

克

昇

基

＊

剛

＊ ＊

英

＊＊＊

＿

＊ ＊ ＊ ＊ 　1

．

序

、

　構 造 物の高 層 化

・

大ス パ ン化に伴い_， 建 築の分 野でも

SM

　50ク ラス を超え る高 張 力 鋼の使 用 も現 在 検 討さ れ つ つある状 況にある

。

高 張 力 鋼の溶 接で は_， 軟 鋼の それ と異な り種々 の点で よ り厳 重な管 理が必要と さ れ，

一

つ に は溶 接 施工時に発 生する水 素があ げられ る

。

溶 接 雰 囲 気 中に発生し た原 子 状 水 素は

，

溶 接 金 属 中に入り込み

，

拡 散 性 水 素と なっ て被 接 合 部 材へ も拡 散して い く6，。 鋼 中に お け る拡散過 程は

，一

般の拡散と同様に濃 度 勾 配に 依 存し て いる が

，

さら に応 力勾配に も依存 し

，

低 応 力度 か ら高応 力度の_方向へ _{と拡 散 レて} い くこと が経 験 的に判 明 し てい る

。

後者は， 構造物の継手に要 求さ れ てい る応 力の伝 達と幾 何 学 的な不 連 続 性に よ る応 力の 集 中お よ び

，

溶接 時の残留 応 力

，

さ らに_切欠靱性に乏 しい_性状を 示す高張 力鋼材の使用と溶接に よ り硬化し た熱影響部の 存在によ り看過でき ない_{問 題}と な り う る5） 。 　し た がっ て本稿では

，

高 張 力鋼と拡 散 性 水 素に富ん だ 溶接金属に よ る 遅 れ破 壊の確 認と応 力 勾 配を考 慮し た若 干の _解析を基に

，

_応力 下にあ る鋼 中の_拡散性水素の集 積 過 程を調査 す るこ と を目的と す る。 　

2．

水素の拡散過 程と有限 要素法への 適用 　 鋼 中に お ける水 素の拡 散 過 程 を 次の ように定 式 化す る

。

物 体 内の任 意な位 置 （x_{， y，}　z _）に図

一

1の微 小6 面 体 を 考え

，

時 刻 tにおける水 素 濃 度

C

は位 置 と 時 間 で表すこと がで き るの で

C

（x

，

y

，

　z

，

　t_）と_置き う る

。

拡 散 性 水 素の入出に よっ て微 小 6面 体の体 積

dv

に蓄 積

Fig

_．

₁Hydrogen 　flux　in　cubic 　element

さ れ る水素量は

，Fourier

の法 則を 用 いると

，

微 小 時 間

dt

で は各軸方向の_拡散係数

1

）x

，

　

Dy ，

　

Dz

を用い て次の よ う に表せ る

。

　

　

［

晶

（

・

髢

）

・

昜

＠ ｛

券

）

・

妾

（

・・

釜

）

］

d

・

dt

　　 　　　 　　　 　　

…・

……・

・

…・

・

一・

一 …・

……

（

11

拡 散 係 数が等方性であ る と す る と 濃度の時間変化 は

　

　

寄

一

_晶

_（

　　 ∂

CDx

　 　 ∂x

）

・

品

（

・

弓

霊

）

・

毳（

・

覆

）

　　 　　

＝

D ワ℃

・

………・

…・

……・

・

…・

・

…・

…

_（2） 応 力 状 態 下にある鋼 中 を水 素 原 子 が 拡 散す る場 合

，

任 意 の点におい て単 位 時 間に単 位 面 積 を通 過する拡 散 原子の 流 量ベ ク トル J は

，

Fick の第

一

法 則か ら次の ごと く表 せ得るv。

　

　　

・一

一D

_・

（

ワC 　

一

了πVHC「ワσ

）

・

・

……・

・

…・

……

（・） 　こ こ で

，C

：水 素 濃 度 　σ ：応 力 度 　 　 　 　 　T ：絶 対 温 度 　R ：気 体 定 数 　 　 　 　

VHl

水 素 原 子の モ ル比 容 積 また

，

Fick の第2法 則か ら3）式は_，

　　　

釜

一

一

・

J

　 　 　

DVH

　 　 　 　

＝

D ワ2C

−

　 　 　 （▽Cワσ十

C

ワ2σ｝

…・

・

（4） 　 　 　 　

RT

　 ホ _{岐阜工業 高 等 専 門 学 校}

．

_{助 教 授}

・

_工博 　鮴 _{名古 屋 大 学 　 講 師}

・

_工博 ＊＊＊ 大同工 業 大学　助 教授 ＃ ＊ ＊ 大 同工業大学　技官 　 　 0988年9月ユ7日原 槁 受理

，

19S9 年 3 月27日採 用 決 定 ） よっ て_， 水 素 濃 度の時 間変化を水素濃度お よび応 力の勾 配で表 すことがで きる1 〕

。

　次に

，

こ の結 果 を有 限 要 素 法に よる数 値 解 析 （以 下

，

FEM 解 析 と略す）に適 用す ることを 考える

。

対象を有 限な 三角 形 要 素に分 割 し

，

ある任 意な時 刻 tで 要 素 内 の濃 度 C を節 点 濃 度 φで次の よ うに定め る

。

　　 　

C

（x，y，　z，　

t

）

＝

［

N

（x，　y，　z）

・

φ（

t

）］

・

…・

…・

…

（

5

） こ こで， ［

N

］は内挿関 数マ ト リックスであ る。 この ［

N

］ 自 身を重み 関 数 と して

Ga

星erkin 法 を 用い る と 次 式 と な る

。

　

　　

L

［・］Tl

一

器

・D ・℃ 」

署

H

（・c・・

　　　

・

C

・・ σ）

｝

dv −

・

・

……・

…… ・

…… 一 ・

・

…・

・

（・） こ こ で

，Ve

は要 素 体 積を表す

。

6）式を

Green

の定 理 を用い て展 開し

，

6）式 は

，

以 下の よ うになる。

一

₈₅

一

創

響

・

_響

＋ ∂

野 響

・ ∂

野

　　

　

∂

黜

卿 ω ト

々

囲 鴇

一

五

囲 ・

寄

面

　

　

　

一

鍔

H

ゐ

｛

［N］T

（

∂

募

］＋ ∂

募

］＋∂

ぎ

穿

］

）

　

　

　

（

∂σ　 ∂σ　 ∂σ 蕊 ＋

_可

＋磊

）

］

…

i

・〈・）

1

　＝・

一

……−

ttt

（・） 7 ）式の第4項は平 面で考えて

，

　　　

［κ8］

1

φ（t）

1

・

・

・

・

・

…　一・

一・

・

・

・

・

・

…　

r

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

…

　

（8 ） とな る

。

こ の _［

Ks

_〕を応 力の寄 与に よる要 素の水素拡 散マ トリックスと 呼ぶ。 　同様に して_， 第 1項は

，

　 　　［

Kc

］

1

φ（

t

）

1

・

…

　

『

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

…

　

r…

　

一・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

…

　（9） と な り

，

こ の _［

Kc

_］を 濃 度の寄 与に よる要 素の水 素 拡 散マ ト リックスと す る

。

　ま た， 自由 表 面 境界 ∫e で拡 散がある場 合， 7）式の 第 2項は_， 内部の要 素 濃 度 をC

，

要 素 外の濃 度を

C

。 ， 外 部 拡 散 係 数をad とす る と

，

　

　

　

一

X

。

J

［

N

］Tds

− 一

レ

（

c − c

・刷 妃・

　

　

　　

　　

　

　　

一一

_ん

_{侮［N ］【lv］}・

lip

（t）

lds

　

　

　　

　　

　

　　

　

＋

ん

・・

C

副 鴇

…………

（・・） 要素外を大気とする と

C

。

＝0

と考えて よい の で

，

結 局

　　　

［Kd ］

lil

（t）

Hfdl

…………・

……一 一 ・

…一

（11） となり

，

こ の ［

Kd

］ を 自 由表 面 境 界 を持つ _{要 素}の 水 素 拡 散マ トリック スと し， ｛

fdl

を水 素 流 束ベ クトル とす る

。

さ ら に_， 7）式 第 3項は

一

定 板 厚 を持つ 要素 平 面 A で考え る と

　

　

　　

∫

囲

・

釜

蜘 一

一

∫

囲 ・ 囲

d

珈

哥

　

　

　　

　　

　

　　

　

　

一一

_［．］

−

9

／

i

−

………・

_（・2 ） と な り， こ こ で ［m ］を 水素 容量マ ト リッ クス と呼ぶ ことにする。 し た がっ て

，

7 ）式は

一

つ の 三角_形要 素につ い て次の よ うに表すこと がで きる

。

　　　

［κ

M

＋［m ］

｛

咎ト

げ｝

・

・

……・

…・

・

………t・

・

（・

3

） こ こで， ［

K

］

＝

［

Kd

］十［Ks ］十 ［Kc］， ［∫］

箒

［

fd

」 解 析 対 象 全体で は

，

　

　

　

［・_{］ヨφ  ｝}・_［

剛

∂

雪

〜

診｝

｝

−

IF

｝

…・

………・

…・

・

（14） と な り

，

この式より解 析 対 象を空 間 的に離 散 化で き る た ことに な る

。

また

，

こ の拡 散 方 程 式の時 間に関す る離散

Table　lChemical　Compositions　of 　Base　Metal　and 　We［d 　 　 　 　Metal

　 　 　 Chem

．

【

a し

曙

om　

slllen5

　 ‘

t1ら

　 　 　 CSI

陶

Ps 　VC

凵

N

幽

匚r

櫓

AL

　 　 　 e

囗

盟閉

，

囮

1　013 　011 　TIS　O015 　0eOs 　O

ロ

L　OO4 　003 　00コ　 052 　0D

±

O 　 　 　 Wtldm

回

口

l　DD8

　

e14　 Ile

　

O

．

O圏4

　

aoOt　qol

　

O

．

Ol

　

150　011　0590009

化に は

，Crank−

Nicolson の差 分 式2 ）を用い るこ とに よ り 可能と なり

，

この

2

つ の_{離 散 化}に よ り任意 な幾何 学 的 形状を 持つ鋼中にお け る 拡 散 性 水素の非 定常問 題 を 解 く こと が可能と な る。 　

3．

遅れ破 壊の実 験 的検証 　3

．

1　 実 験 計 画およ び結果 　 高 張 力鋼にお け る水 素の遅れ破 壊 を再 現す ることを目 的に

，

鋼 素 材に は引 張 強さ が 80　

kgf

／mm2 級 高 張 力 鋼 材 （0

．

2％ 耐 力が 82

．

1kg／mm2 ）を

，

溶 接に は それ に見合っ た低 水 素 系 溶 接 棒 を 用い_， ビ

ー

ドオンプレ

ー

トの基 礎 的 試 験 片 を作 成し

，

降 伏 点 応 力度の 70

〜

_．

20％ に相 当す る 引 張力 を溶接線に垂 直 方 向に作 用させ た。 こ こ で用い た 母 材および溶 接 金 属の化学成 分 を表

一

1に示 す。 溶 接 金 属に拡散性水素を 内胞させ る ために

丁

先の溶 接 棒 を十 分 に水 浸さ せて溶 接し た試 験 体 をA シ リ

ー

ズとし

，

乾 燥さ せ るこ と な く受け入 れ 状 態 の ま ま の _{溶 接 棒 （}as

−

recieved _）で溶 接した試 験 体をB シ リ

ー

ズと して水素量 の多寡による遅れ破 壊 発 生 状況の差 異の確 認 を目的に実 験し た。 溶 接 条 件は各 試 験 体で電 流 電 圧を そ れ ぞ れ

170

A

_，28V

_{を 目 安}に入 熱 量 を13　

KJ

／cm とし た

。

溶接 金 属中に_内胞さ れ る拡 散 性 水 素 量を

JIS

−

Z　3113 に基づ い た グ リセ リン置 換 法に より定 量 した

。

その捕 集結果 を図

一2

に示 す。 同 図 中 よ り受 け入れ材の溶 接 棒は

，10

分 浸 水させ たそ れに は劣る もの の吸 湿に よ る水素量の_多い こ と が分か る。 ま た比較の た め

1

時間乾燥さ せ た溶 接棒に よるそれ も併 記し た

。

ビ

ー

ドオンプレ

ー

ト試 験片形状を 図

一

3に示す

。

　 試 験 片の作 成は同 図の寸 法に加工 し た後

，

平 行 部に

_，

エ ン ド タ ブを当て て 1パ スの ビ

ー

ト を お き

一

度 水 冷し

，

鋼 中の水 素が 空中に散逸し ない よ う

，−

75℃ の アル コ

ー

ルで冷 却し

，

エ ン ドタ ブ を除去した_後

_，

繿 織 観 察で き る Soaked　l　day Soaked　IO　mi印

．

As

−

recieved Baked　l　hour ＝ 　 　 　

＿＿

＿

」

＿

＿

＿＿

＿

」 　 　 　 D 　51015GC 〆100g

Fig

．

2

　Hydrogen　centent 　in　unit 　velume

lt−一

’

40

−一

_『 　　　 　　　 　idi 磐邂

・

「

Wetd　bead

 

　 　 　 ト

ー

36

− 一

引 尸

一

20−

−

98

−

一

回

｝

蕁緜

エ

コ

車

Table2　ExperimentaL　sclterna　and　results Test

’

PieceInitialLOad 　_{t ∠}cm2 閃umberof 　CrackSoakedTi爬 八

一

　16

．

7 2

一

　26

．

0 1

一

　3

＿

　 45

．

04

．

0 2210 田1冂

．

一

　 53

，

0 1

一

6L5 1

一

124

．

D 嚇oCrack20mln

．

一

135

．

0 2

一

144

．

0 124hour

一

15

．

3

．

0 麗oCrack

一

214

．

5 2

一

244

．

o 1

一

2745 1 B

−

　15

，

0 1

一

23

．

0 1Not 　Soaked

一

36

．

0 1

（

EE

）

£ ≧ O

」

O

エ

リ 邸 占 o

，

6 Io 程度に冷却したま ま

_．

の状 態で研 磨

・

エ _ッチン グし_， 常 温 の状 態で載 荷 装 置に組み込んだ。 こ の加 力システム は載 荷 中に顕 微 鏡 下で亀 裂の発 生と伝 播 を 観 察で き る仕 組み に な っ ており_， こ の試 験 片に所 定の引 張 荷 重を与え

，

遅 れ破 壊の発 生と伝 播 を観 察 した。 どの試 験 体 も載 荷 装 置 に組み込み

，

所 定の荷 重 を載 荷 するの とほ ぼ同時に

，

の ど断 面が大きく_， 平 均 応 力 度の低い溶 接 部 表 面か ら亀 裂 が発 生し

，

溶 接 金 属 を 貫 通しポン ド部 近 傍 ま

．

で達し た。 こ れ は_， 溶 接 金 属 内で の水 素 脆 化によ り初 期 亀 裂 が 脆 性 的に_{発 生}し， こ の溶接 金 属よ りはや や 延性に優れ たボン ド近 傍で亀 裂の進 展 が 抑 制され た と考え ら れ る

。

その後

，

試 験 体に与えられた条 件に より異なるが

，

時 間の経 過と ともに亀 裂が徐々 に伝 播を繰り返 し熱 影 響 部を通り母 材 原 質 部へ _{貫 通 し た} 。 負 荷 荷 重

，

溶 接 棒の水 浸 時 間および 亀 裂の発生状況等を表

一2

に示す

。

ま た

，

載 荷直後に発 生し た初 期亀裂が ボン ド部 近 傍で止 まり

，

亀裂が再び 進 展 し始め てか らの亀裂 長さ と時 間 経 過の _{関 係}を図

一

4 に

，

さ ら に

一

日経過 し た後の状況 を 図

一5

に そ れ ぞ れ示 す

。

　図

一

4 で

，

_初期亀裂が発生し て か ら再び亀裂の_{進 展}が 始ま る までの時 間は異な る が

，

亀 裂の進 展 量は応力度が 大きく溶 接 棒の水 浸 時 間の長い もの が顕 著に早く， そ し て大き な値 を示 す 傾 向の ある こと がみ て とれ る。 また応 力

，

水 浸 時 間の条 件に よ り初 期 亀 裂の発 生 時 間が遅れ た 試験片で も

一

旦発生 す る と 応 力

，

水 浸 時 間の 多寡にか か わ らず 間 断な く伝 播 して い く傾向の あ ること が分か る

。

　ま た

，

その亀 裂が伝 播す る過 程で の顕 微鏡観 察か ら亀 裂 先 端で は_， 多 少の塑 性 変 形を伴っ てい る ものの 脆 性 的 な_挙動を示し な が ら伝 播し

，

熱 影 響 部を 過 ぎ

_，

母材 原 質 部に達し たあたり か ら ようや く大規 模な塑 性変形 を伴う こと が観 察された

。

　3

．

2 破 面 観 察 　初 期 亀 裂 発 生 後の時 間 的 経 過を経て塑 性 変 形を伴わず に 発生 し た と思わ れ る亀 裂の破 面 観 察を行っ た。 そ の破 面の_例を図

一

6に示す

。

図

一

6

−

1は初 期 亀 裂の発 生した T

．

8 1

．

2 o

．

G

　

　

　

　が

　　　

_舮14

，

广

汐

げ



i4

_A

−

_ls ． ov

　　　

ノ

　

A

−

、1

な

．

．

藷

…一

・

・

’

°

一

．

’

°

’

”

°

_‘

1

／ σ

‘

　 　 　 6 σ 　

　

　　 　　 　 　　 　　 　 　　 　　A

−

eT　 　　 　

tt

　

1

　 　 　

『

『

『

o

．

．

o 心QO

−・

◎ 　

1

　 　 　　 　　 0

齟

齟

1 10　　　20　　　　50　　 100

Fig

．

4　Crack　growth　after　weld

5DO

Lapse 　Time _（min

、

）

Fig

_．

₅Appeara 皿ce　ef　specimen 　after　l　day

Fig

，

6　F【acture　surface

溶 接 金属 頂 部の破 面であり_， ま た図

一

6

−

2はボン ド部か ら熱影 響 部 粗 粒 域にかけて見られ た破 面で

，

両図 と も水 素に起因す る典型的な_擬へ き開 破 面 を呈 し て お り

，

拡 散 性 水素の_{集 積}により水 素 脆 化 を起こ し_{破 断}に至っ たもの と推察で き る。 　

4．

解析結果

　14

）式に よ る解析 対 象の空 間的離散化と時間 的 離散化 に よ る手 法に基づき水 素の拡 散 過程を有限要 素法により シュ ミレ

ー

トする

。

ビ

ー

ドオンプレ

ー

ト試験片の両 端に 引 張 力 が作 用し

，

初 期 亀 裂が生じてい る状態を考え

，

図

一7

に示す要素分 割 を行っ た。 同 図

t＝o

分に初 期状態 を 示す

。

濃 淡は水素濃 度を表 現し て い る

。

解 析 上ビ

ー

ド 表 面

，

亀 裂 表面 お よ び

，

試 験 片表 面か ら は水素が空中に 散 逸す るもの と し， そ れ は鋼中で の拡 散 係 数の 1000倍 と仮 定 した。 また本来拡散係数は温度と金属 組 織に依 存 するがこ の解 析で はそれ らの影 響 を 無視す る。 こ の解析 で用い た諸 係 数の値は_， 試験片 平 行 部に作 用し て い る平 均 応 力 度 を5t／cm2

_，

拡 散 係 数を4×10

’

8　cmz／sec

．

，

絶 対 温 度 を300

°

K

， 水素原子の モ ル比容積を2cmS ／mol と し て溶 接 金 属か ら鋼 中へ _{の拡 散 過 程 を}

t＝

0_{分 以} 降に示 す

。

こ の時 間的経過を眺め ると

，

溶 接 金属か ら 鋼中に 拡 散 してい く様 子が わ か り

，

特に亀 裂 先 端 近 傍の応力の_高 い箇 所に集 積し て く る の が分か る。 こ の様 子は

，t＝60，

70分 以 降 顕 著にな り水素の 集 積過程を同 図に拡 大して 示す

。

こ の拡 散 性 水 素の集積に よ り

，

亀裂 先 端 部は脆 化 して亀 裂の発 生 と伝 播 が繰 り返さ れ， 欠損断 面を増 加さ せ ること に よ り さらに応 力 集 中の度 合い の _増加が予想さ

Normalized

　

Density

■

　

−

　

　

1，

0

殉0L9

■ ■

−

o

．

9

・

一

・

o

．

7

■

■

■

−

o．

7

… 　

o

．

5

匚 ：

］

一

α

5 一

α

3

匚：コ

ー O．

3

　

一

　

O ．

1

匚＝ コ

ー

o

．

1

　

一

一

　

o

．

o

ゆ

_．

F ∈ ∈ O

尸

れ る。 　

5．

実 験 結 果 と解 析 結 果 との比 較 考察 　初 期亀裂が発 生しボン ド付 近で

一

旦 停止し た後， あ る 時 間 を経 過 すると伝 播 が 急 速に進むこと が， 特に内胞さ れ る水 素 量が比 較 的 少 ない試 験 体に

．

その傾 向の あるこ と が観 察さ れ たが， こ れ は

FEM

解 析に よ る水素集 積の 過 程と同

一

傾 向 を示し ていること が確認で き た。つ ま り

，

水 素 濃 度 が 低い 場 合の溶 接 金 属 中で は初期亀裂が発 生 し_， 短 時 間でボン ド部へ _{進 展し て も熱影 響 部}の_{水 素 濃 度} は高く な く適 度な延 性の た め亀裂の_{進 展}は，

一

旦 そこ で 停 止す ることにな るe し かし

，

亀 裂 先 端の応 力集中と時 間の経過 により溶 接 金 属 中の水 素の拡 散に よ り亀裂近傍 での_水素の_{集 積}が行わ れ脆 化して亀 裂が さ らに進 展し て い く よ う す が観 察さ れ た が

，

その水 素 集 積 過 程の局 面 を 本解析はと らえ てい る とい え る。 　

6．

ま と め 　ビ

ー

ドオンプレ

ー

トの基礎的 試 験 片により溶接 金 属に 内胞 さ れ る拡 散 性 水 素の影響による遅れ_{破 壊 現象}を確認 し

，

応 力 下にある亀裂先 端の水 素 集 積 過 程 を

FEM

解 析に より推 定し実験 結果との対 応 を示し た

。

この試 験 法 に よって得ら れ た特 徴 的なことは_，

　

1） 水分 を十 分に吸着させた溶 接 棒を用い_{溶 接}し た場 合は も とよ り

，

受け 入 れ状 態のま まで もか な りの拡散性 水 素を内 胞し て お り，そ れ を用い た高 張 力 鋼の溶 接で は， 応 力の低い箇 所で ある_{溶 接}金属か ら水 素に よ る亀裂が 発 生す る場 合が あ る。

　

2）

　

溶接金 属 中に内 胞され る拡 散 性 水 素 量の多 寡によ 　

2

　 　 　

7

　 　 　

2

「 一

initiat

　statet 二 _{〇 mln}

．

t

＝

20

／

t

＝

40



t

＝

60

　 Fig

，

7　Diffusional　process　of　hydrogenaround 　crack u皿der　stress

り異な る が， 時 間の経 過に伴い亀裂 近 傍に拡 散 性 水 素が 集 積し

，

そ の結 果 水 素 脆 化を起こ し熱 影 響 部で は脆性的 な挙 勤 を示し ながら亀 裂が進 展し て い く

。

　こ こでは初 期 荷 重 を与え そのまま放 置 する載 荷 形 式を とっ た が

，

実 際の構 造 物に あっ て は

，

静 的に は

一

定荷重 を受け る の が

一

般であること を考 慮すると亀 裂の伝 播が 急 激に増 加す る までの_{時 間}は さ らに短 く な り

，

低 応力下 で も最終的に は破断す ること が容易に推 察で き る

。

参考文献

1_）H

．

J

、

　Maier

，

　W

．

　PQpp　and　H

．

　Kaesche：

“

A　Method　to

　　Evaluate　the　CTitical　Hydrogen　Concentration　for　Hyd

・

　　rogen

・

lnduced　Crack　Propagation

、

一

一

Acta　metall

．

　Vol

．

35

　 　NQ

．

41987 2＞　斉 藤 武 雄 ：数 値 伝 熱 学， 養 賢 堂， 1986年9月 3） 鈴 木 春 義 　 著：鋼 材の溶 接 割れ 〔低 温 割れ）

，

溶 接 学 会 技 ） 4 ） 5 6） 7） ）

8

術 資料

，

No

．

1

，

1976年8月 百合岡信孝 ：_{鋼中水 素}の拡散

・

集 積の解析と溶接 低 温割 れへ の応 用に関す る研 究

，

京 都 大 学 学 位 論 文 　昭和56年 3月

W

．

F

．

　Savage　et 　al

．

：

“

Hydrogen　Induced　Cold　Crackifig

in　 HY

−

80　Steel　weldments _，

”

Welding　

Journal

_， 55

（1976）

，

　368s

−

376　s

．

幸田成 康；金属物理学序論

，

コ ロナ社

，

1969年11月 溶 接 学 会 溶 接 冶 金 研 究 委 員 会 編 ：溶 接 学 会 技 術 資 料

，

No．

3 （

UWS

　

BULLETIN

_{） 溶接 冶 金 （}レ ビュ

ー

）上

1987年8月

K

．

Hoshino

，　R

、

　Yamashita

，

　T

．

　Shinoda

，

　H

．

　Shimomura ：Study　on　HydrQgen 　Indllced　Crack　Propagation　in

High　strength 　Steel　Welds

，

　HYDROGEN 　and 　MATE

・

RIALS 4th　Intemational　Conference　proceedings

　　　　　　 5

pp

．

224

−

231　1988

SYNOPSIS

UDC ：624

．

014

．

2 ：621

．

791

．

019

　　 　　　　 　　　 　　

STUDY

　

ON

　

DELAYED

　

CRACK

　

INI

）

UCED

　

BY

　

HYDROGEN

　 　 　 　

IN

　

HIGH

　

STRENGTH

　

STEEL

　

WELDS

by　Dr

．

　HAGA1　SHIMOMURA

，

　Dr

．

　TAKESHI 　SmNODA

，

　 KATSUEl 　HOSHINO and RYOUICHI 　YAMASHiTA

，

　 MemberS　Qf　A

．

1

，

J．

　It

　

is

　an　

important

　trial　to　observe 　

hydrogen

　

induced

　crack （

HIC

＞

initiation

　and 　propagation　after　welding 　and

to　a皿alyze 　accumulation 　of　

diffusionable

　hydroge皿 around 　crack　tip　under 　stress 　by　fi皿iteelement 　method

（

FEM

）

．

　

Speci

皿en　of　HT

−

80　was 　deposited　with 　a　low　hydrogen　type　electrode

_，

　and 　welded 　specimens 　was

loaded

　under 　the　optical　microscope 　obseエvation

．

　

The

　

HIC

　

initiated

　at　the　center 　of　weld 　

bead

　and 　_propagated

into　weld 　metal 　and 　heat　affected 　zone

．

　The　HIC 　propagated　intermittently　through 　HAZ 　in　a　

brittle

　manner

．