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鋼構造物の溶接時変形量を2割低減 材料化学組成を最適化 JFEら6者が共同開発20070112建設工業
JFEスチール、神戸製鋼所、石川島播磨重工業(IHI)、大阪大学大学院工学研究科、大阪大学接合科学研究所、金属系材料研究開発センター(JRCM)の6者は、橋梁や造船、建設機械など鋼構造物の溶接時の変形を抑制する技術を共同開発した。溶接変形の少ない新材料を開発。従来材料と比べ変形量が2割低減するので材料の矯正に必要なエネルギーも軽減できる。剛性を高める補剛材を付加し溶接する施工方法も確立した。今後は新材料の標準化や溶接ノウハウの提供方法などについて引き続き研究開発を進める予定だ。
一般的に鋼構造物を溶接施工する際は、溶接金属の熱収縮により鋼板が変形する。この変形を直すため、ガス加熱による矯正作業が必要で、エネルギーを大量に消費している。6者は今回、溶接精度を高めるとともに、ガス加熱のエネルギー消費量を低減させる省エネ型の鋼構造溶接技術を確立。変形を抑える新しい溶接材料と、変形抑制効果を一段と向上させる溶接施工方法を開発した。
新材料は、鋼が膨張を開始する温度が低くなるほど膨張量が大きくなるという特性を利用し、溶接金属の変形量が最小となるよう化学組成を最適化。変形量を抑制することで、矯正の加熱エネルギーを低減する。溶接部の強度は従来の材料と同等で、作業性にも優れるという。新材料を用いた溶接の施工時に補剛材を付加することで、変形の矯正作業が不要となる鋼板の対象範囲が拡大。シミュレーションや構造体モデルを用いた実験により、変形抑制の効果が高まることを確認した。
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