グレード91、合金800、およびSS316LN鋼の三金属溶接接合は、プラントの高速中性子増殖炉の蒸気発生器入口で使用されます。この構成では、「IN82でバターされたグレード91鋼と合金800」の異種溶接がIN182電極で溶接され、早期クリープ破壊に対して脆弱です。この脆弱性は、バター加工、溶接、および溶接後熱処理中の熱機械的効果によってIN82の隣接するグレード91の微細構造が劣化することから生じます。その結果、熱影響部は微細構造において強い不均質性を示し、従来の一軸クリープ試験では捉えられないグレーデッドひずみ場を生成します。本研究では、デジタル画像相関を使用して、550°Cで250~325 MPaの応力下で試験された交差溶接グレード91のフラットサブサイズ試料におけるひずみの進化と破壊をマッピングし、ひずみの局所化を微細構造と関連付けます。ひずみの進化は熱影響部全体で非常に不均質であり、局所的なピークひずみは臨界熱影響部(ICHAZ)で20%を超え、平均ひずみは5%未満にとどまります。結果はICHAZを最も弱い領域として特定し、粗粒のHAZを最もクリープに耐性のあるものとします。沈殿物の枯渇とマルテンサイトのテンパリングを減少させることによるICHAZの再生は、クリープ寿命の改善が期待されます。
スーマンら(木曜日)はこの問題を研究しました。