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クラッド板せん断試験とは?意義と原理

Apr 27, 2026

1.クラッド板せん断試験とは何ですか?

クラッド板のせん断抵抗試験は、専門的な専用試験装置を採用し、母材(低炭素鋼・低合金鋼)とクラッド層(ステンレス鋼、チタン、ニッケルなど)の接合界面に横方向せん断力を加えます。実際の使用条件下で2つの金属の相互作用をシミュレーションして界面接合強度を試験し、最終的に試験結果に基づいてクラッド板の使用性能を評価します。

中心となる原則は次のとおりです。接合界面の横転位せん断。従来の垂直方向の引張剥離とは異なり、せん断試験ではベース層とクラッド層の間に相​​対的な横方向の滑りが生じます。最大層間力を測定することにより、界面せん断強度が計算され、これはクラッド板の界面結合の緻密性と総合的な品質を直接反映します。

2. せん断試験の重要性

クラッドプレートの主なリスクは、ベース層とクラッド層の間の層間剥離であり、これは機器の圧力低下、媒体の腐食、漏れを引き起こし、耐用年数を大幅に短縮します。せん断抵抗試験はそのようなリスクを排除するために設計されており、具体的な値は次のとおりです。

2.1 接合強度の検証

クラッドプレートの接合品質が工業規格およびプロジェクトの仕様を満たしていることを検証し、加工およびサービス中に 2 つの金属間に剥離が発生しないことを確認します。

2.2 加工の安全性の保証

圧延、曲げ、プレスなどの成形工程における層間剥離、膨れ、その他の欠陥を効果的に防止します。

2.3 長期的なサービスの安定性-

機器の耐用年数を延ばすために、溶接後熱処理 (PWHT)、高温、高圧などの実際の作業条件下で界面結合強度が適切な値を維持していることを確認します。{0}}

2.4 標準要件への準拠

ASME や GB などの国際規格および国内規格で指定された必須検査項目として、工場出荷、輸出供給 (例: EN 10204 3.2 認証)、および第三者検査 (BV / TUV / LR) に必須の文書として機能します。

3. テストの原理と手順

3.1 試験原理 万能試験機と特別なせん断治具を使用して、標準クラッドプレート試験片を固定します。逆横方向の力がベース層とクラッド層に別々に加えられ、界面破壊が発生するか指定された標準強度に達するまで、接合界面にせん断変形が生じます。装置が記録した最大せん断力と試験片寸法を組み合わせて、界面せん断強度を計算します(単位:MPa)。

合格判定:母材または被覆母材にせん断破壊が生じた場合、界面接合強度が母材よりも優れている場合に合格と判定します。接合界面に直接破断が発生した場合は接合品質が不十分であり、不合格と判断されます。

3.2 標準試験手順

3.2.1 サンプリング: 関連する規格およびプロジェクト要件に従ってクラッド プレートから標準試験片を切り出し、界面に損傷や異物がないことを確認します。

3.2.2 クランプ: 試験片を専用のせん断治具に正確に取り付け、ベース層を固定してクラッド層を固定し、力の方向が接着界面に対して垂直であることを確認します。

3.2.3 力の負荷: 万能試験機を起動し、一定の速度で横方向のせん断力を加え、力の変化をリアルタイムで記録します。

3.2.4 計算:試験データに基づいて界面せん断強度を計算し、標準要件と比較することで適格性を判断します。

3.2.5 文書化: 試験片、試験データ、判定結果の詳細情報を記載した正式な試験報告書を発行します。これは、クラッド板の中核的な品質認証の基礎として機能します。