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WES試験対策(1級) 問題と解説 No.131~135

WES試験対策(1級) 問題と解説 No.131~135

 このページの問題を一問一答形式の動画としてまとめました。復習用にご活用ください。通勤中や運動中に最適です。

【No.131】 溶接継手の疲労破壊

溶接継手の疲労破壊に関する問題で、誤っているものはどれか。
(1)疲労破壊は、負担応力が降伏応力に達したときに生じる。
(2)疲労破壊は、負担応力が引張強さに達したときに生じる。
(3)疲労破壊は、負担応力が降伏応力以下では生じない。
(4)疲労破壊は、衝撃荷重による瞬間的な破断によって生じる。
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誤っている選択肢は すべて

【解説】
(1)誤り。降伏応力に達したときに破壊するのは塑性破壊や延性破壊です。
(2)誤り。引張強さに達したときに破壊するのは通常の静的引張試験での破壊(延性破壊や脆性破壊)です。
(3)誤り。疲労破壊は低応力でも長期間の繰り返しで起こるのが特徴です。
(4)誤り。瞬間的な破断は「衝撃破壊」や「脆性破壊」の特徴です。

【No.132】 溶接継手の疲労破壊

溶接継手の疲労破壊に関する問題で、誤っているものはどれか。
(1)余盛角の小さなビードは、疲労き裂が発生しやすい。
(2)余盛幅の小さなビードは、疲労き裂が発生しやすい。
(3)余盛止端の鋭いビードは、疲労き裂が発生しやすい。
(4)中央が平坦で滑らかなビードは、疲労き裂が発生しやすい。
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誤っている選択肢は (4)

【解説】
(1)正しい。溶接継手の疲労強度は、ビード形状に強く依存します。余盛角が小さいと、ビード止端部が鋭角になり、応力集中が大きくなります。その結果、疲労き裂が発生しやすくなります。
(2)正しい。余盛幅が小さいと、ビード止端の曲率半径が小さくなり、鋭角的な形状になります。その結果、止端部に応力集中が生じやすく、疲労き裂の発生起点となります。
(3)正しい。ビード止端が鋭角になると、曲率半径が小さくなり、応力集中が強くなります。疲労き裂は応力集中部から発生するため、鋭い止端は危険因子になります。
(4)誤り。止端部がなだらかに移行している場合は応力集中が緩和され、疲労き裂は発生しにくくなります。

【No.133】 溶接継手の疲労破壊

溶接継手の疲労破壊に関する問題で、誤っているものはどれか。
(1)荷重に平行方向の引張残留応力は、溶接継手の疲労強度を低下させやすい。
(2)荷重に直角方向の引張残留応力は、溶接継手の疲労強度を低下させやすい。
(3)角変形は、溶接継手の疲労強度を低下させやすい。
(4)縦収縮は、溶接継手の疲労強度を低下させやすい。
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誤っている選択肢は (2)、(4)

【解説】
(1)正しい。溶接によって生じる残留応力は、外部荷重がなくても材料内部に「見えない力」として存在します。特に溶接止端部には引張残留応力が生じやすく、これが疲労き裂の起点となります。荷重方向に平行な引張残留応力は、外部荷重と同じ方向に作用するため、実質的に応力を上乗せする効果を持ちます。
(2)誤り。引張の残留応力と圧縮の残留応力の総和は等しく、内部では応力がつり合います。荷重と直交方向の場合、疲労強度に与える影響は小さくなります。
(3)正しい。角変形があると、継手部に曲げ応力や二次的な応力が加わり、荷重が均一に伝わらなくなります。その結果、止端部などに応力集中が生じ、疲労き裂の発生が促進されます。
(4)誤り。溶接における縦収縮そのものは直接疲労強度を決定する要因ではありません。

【No.134】 溶接部のじん性評価

溶接部のじん性評価に関する問題で、誤っているものはどれか。
(1)破面遷移温度とは、ぜい性破面率が50%となる温度である。
(2)ぜい性破壊抑制のために、破面遷移温度が使用温度よりも十分高いものを選ぶ。
(3)ぜい性破壊抑制のために、使用温度での吸収エネルギーの高い材料を選定する。
(4)溶接部のじん性評価に用いられる試験方法として、シャルピー衝撃試験がある。
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誤っている選択肢は (2)

【解説】
(1)正しい。破面遷移温度とは、ぜい性破面率が50%となる温度です。
(2)誤り。破面遷移温度は、ぜい性破面率が50%となる温度を指します。これが高い材料は、比較的高い温度でもぜい性破壊を起こしやすいということです。使用温度が破面遷移温度より低と、材料はぜい性破壊を起こしやすいです。
(3)正しい。ぜい性破壊を抑制するためには、使用温度において十分に高い吸収エネルギーを示す材料を選定する必要があります。
(4)正しい。溶接部のじん性評価に用いられる試験方法として、シャルピー衝撃試験があります。

【No.135】 すみ肉溶接

すみ肉溶接に関する問題で、誤っているものはどれか。
(1)すみ肉溶接ののど厚は、すみ肉サイズを√2で除して求める。
(2)すみ肉溶接の有効のど断面積は、のど厚と有効溶接長さを乗じて求めます。
(3)すみ肉溶接の許容最大荷重は、有効のど断面積と許容応力を乗じて求める。
(4)すみ肉溶接の許容応力は、許容せん断応力となる。
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誤っている選択肢は 無し

【解説】
(1)正しい。すみ肉溶接ののど厚は、すみ肉サイズを√2で除して求めます。
(2)正しい。すみ肉溶接の有効のど断面積は、のど厚と有効溶接長さを乗じて求めます。
(3)正しい。すみ肉溶接の許容最大荷重は、有効のど断面積と許容応力を乗じて求めます。
(4)正しい。すみ肉溶接の許容応力は、許容せん断応力となります。
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