[0034 基本のキ]溶接により発生する応力

X線残留応力測定センター info@x-rsmc.com は、鋼とアルミを対象に安価かつ短納期の応力測定サービスをご提供しています。測定のご依頼をされるお客様へ

溶接により発生する応力をわかりやすく説明するものです。

溶接によって溶けた鋼が冷却によって縮む時に外側が拘束されていることにより発生します。

高温時に赤色の体積になりますが、冷却後は、緑の大きさに縮もうとします。しかし両側が拘束されているために縮むことができずに両側から引張られた状態になり、引張応力になります。詳しい厳密な説明は、溶接学会のウェブサイト等をご覧ください。

参考 鋼の熱膨張係数 10-5/度で 100度差で0.1％の差が発生します。 応力に換算すると約200MPaとなります。 ヤング率 206GPa前提です。

測定してみると溶接引張応力の最大値は、鋼材の降伏応力の70-80%の場合が多いです。鋼材の降伏応力＞規格の下限値なので注意してください。

溶接時の拘束条件によっては、正負が逆転することもあるので十分注意してください。できれば測定のご相談は、試験体作成前にお願いします。info@x-rsmc.com

突き合わせ溶接の応力分布例です。実際には、これに表面加工の応力が重畳されたりします。

溶接の拘束条件により分布も変わります。