JFE 技報 No. 46（2020 年 8 月）p. 15-21

すみ肉溶接を用いた大型コンテナ船向け脆性亀裂伝播停止
技術
Brittle Crack Arrest Technique for Large Container Ships Using FilletWelding
半田恒久

HANDA Tsunehisa

JFE スチール

スチール研究所

接合・強度研究部

村上善明

MURAKAMI Yoshiaki

JFE スチール

スチール研究所

鋼材研究部長IGI Satoshi

JFE スチール

スチール研究所

TOYODA Masanobu

ジャパンマリンユナイテッド

伊木聡

豊田昌信

推進部
木治昇

KIJI Noboru

主任研究員（副部長）・博士（工学）

接合・強度研究部長（理事）・博士（工学）
商船・海洋・エンジニアリング事業本部

海上物流イノベーション

イノベーション企画グループ長・博士（工学）ジャパンマリンユナイテッド

商船・海洋・エンジニアリング事業本部

生産センター

生産イノベーショングループ長・博士（工学）猪瀬幸太郎

INOSE Koutarou

株式会社 IHI

技術開発本部

技術基盤センター

溶接グループ

部長・博士（工学）要旨
コンテナ船ハッチサイドコーミングに突入する長大脆性亀裂を対象とした，実構造サイズに近い超大型構造モデル試験を実施し，長大脆性亀裂停止条件に及ぼすすみ肉溶接金属靭性および鋼板板厚の影響を調査した。その結果，ハッチサイドコーミングとアッパーデッキからなる T 継手を開先無しすみ肉溶接構造とし，鋼板板厚に応じてすみ肉溶接金属靭性を適切に調節することにより，長大脆性亀裂をすみ肉溶接金属部でアレストさせることが可能となった。また，実際のすみ肉 T 継手部の施工において，アッパーデッキとハッチサイドコーミングの間にすきま（Gap）が生じ，増し脚長が必要となる場合であっても，すみ肉溶接脚長に応じてすみ肉溶接金属靭性を適正化することにより，同様に長大脆性亀裂をアレストさせることができた。

Abstract:
The effect of fillet weld metal toughness and steel plate thickness on the long brittle crack arrest condition in a
hatch side coaming of container ships was investigated. If a Tee joint composed of a hatch side coaming and astrength deck is constructed by fillet welding without a groove, long brittle cracks could be arrested in the fillet weld
metal part by appropriately adjusting the fillet weld metal toughness according to the steel plate thickness. In addition,in the actual construction of the fillet Tee joint, even if a clearance (gap) was generated between the strength deckand the hatch side coaming, and an additional leg length was required, long brittle cracks could be arrested by
optimizing the fillet weld metal toughness according to the fillet weld leg length.

1． はじめにの低下に加え，溶接入熱の増大が溶接部破壊靭性の低下に拍車をかける傾向にある。極厚鋼板の溶接継手で，溶接部近年，海上輸送の活発化に伴い船舶の大型化が進んでいから発生した脆性亀裂が溶接部に沿って直進伝播することる。 特 に コ ン テ ナ 船 の 大 型 化 は 顕 著 で あ り，2005 年 にが実験的にも示されており ，極厚鋼板を船体構造へ適用

10 000 TEU（Twenty foot equivalent unit：20 フィートコンする上での課題となっていた。

1）テナの積載可能数）クラスの船が登場して以降急速に大型

このため，船体の安全性確保，脆性破壊防止の観点から，化が進み，最近では 20 000 TEU クラスの超大型船が建造さバットシフトなどの構造対策とともに，アレスト靭性値れている。コンテナ船は，船殻構造から上部構造部材であ（Kca）が 6 000 N/mm

るアッパーデッキやハッチサイドコーミングで船体強度を確レスト性能）に優れた鋼材のアッパーデッキ，ハッチサイド保する設計となっているため，これら部材には板厚 50 mmコーミングへの使用など，脆性亀裂が万一発生した場合にを超える極厚高強度鋼板が用いられている。

伝播を停止させる設計の適用が，国際船級協会連合により50 mm を超える極厚鋼板では，板厚効果による破壊靱性

3/2

義務づけられた以上の脆性亀裂伝播停止性能（ア2, 3）。

一方，極厚鋼板を使用するハッチサイドコーミングとアッ2020 年 4 月 6 日受付

パーデッキからなる T 継手の溶接は，開先を取らないすみ－ 15 －Copyright © 2020 JFE Steel Corporation. All Rights Reserved.

すみ肉溶接を用いた大型コンテナ船向け脆性亀裂伝播停止技術

肉溶接，または，部分溶込み溶接で施工される。本研究では，する脆性亀裂アレスト設計を考えることとしている。両シナ極厚溶接継手に直交する T 継手部で脆性亀裂を停止させる

リオとも，溶接部非破壊検査での許容欠陥寸法より小さいことを目的として，溶接部を直進伝播する脆性亀裂がハッ初期欠陥が突合わせ継手部に内在していることを仮定し，チサイドコーミングとアッパーデッキの T 継手部に突入す

この欠陥が波との遭遇等による縦曲げ変動応力により徐々ることを想定した大型モデル試験を実施し，T 継手部におけに進展し，それを起点として脆性亀裂が発生，突合せ継手る脆性亀裂の伝播，停止挙動を調査することにより，実構部を伝播することを想定したものである。

造において脆性亀裂が T 継手部の溶接金属部で停止する条件を明らかにした。

構造アレスト設計は，図 2 に示すとおり，ハッチサイドコーミングとアッパーデッキの T 継手部に非溶着部が存在することを利用して脆性亀裂を停止させる手法である。脆性亀2． 構造アレスト技術

裂が停止するのは，非溶着部により脆性亀裂の伝播経路が物理的に制限され，亀裂伝播の駆動力を開放するためと考4）5）

日本海事協会発行の「脆性亀裂アレスト設計指針」 等でえられ，実験により効果が検証されている 。図 2 は非溶着は，ハッチサイドコーミングで発生した脆性亀裂がアッパー幅によるアレスト性能の違いを示しており，非溶着部の無いデッキへ進展することを防ぐシナリオ 1，逆に，アッパーデッ

完全溶込み溶接では脆化板を伝播してきた脆性亀裂が試験キで発生した脆性亀裂がハッチサイドコーミングへ進展す鋼板を貫通しているのに対し，非溶着幅の広くなる部分溶ることを防ぐシナリオ 2，の二つのシナリオ（図 1）を満足

込み溶接では，脆性亀裂は試験鋼板に突入後，停止している。

図 1 想定される脆性亀裂の伝播

図2 T 継手部の脆性亀裂伝播停止挙動に及ぼす非溶着幅の影響

Fig. 1

Fig. 2 Effect of structural discontinuity on brittle crack
propagation/arrest behavior in Tee joint

Brittle crack propagation assumed in this research

図 3 超大型構造モデル試験結果
Fig. 3
JFE 技報 No. 46（2020 年 8 月）

Results of ultra-large construction model tests－ 16 －すみ肉溶接を用いた大型コンテナ船向け脆性亀裂伝播停止技術

さらに，非溶着幅が最も広い開先無しのすみ肉溶接では，の板厚がさらに増加した場合の影響を明かにするため，板脆性亀裂は試験鋼板に突入することなく停止していること

厚と溶接金属靭性レベルを変化させた T 継手構造の超大型5）がわかる 。また，大型コンテナ船のハッチサイドコーミン構造モデル試験を実施した結果を詳述する。
図 3 からわかるとおり，アッパーデッキの突合せ継手部でグを模擬した実物大の超大型試験でも，この非溶着部によ6）る脆性亀裂伝播停止効果が確認されている（図 3） 。なお，発生，伝播してきた脆性亀裂をハッチサイドコーミングで停これらの試験で用いられた脆性亀裂が突入する試験鋼板は，止させるシナリオ 2 は，シナリオ 1 に比べ，より高い脆性亀母材での高いアレスト特性を保証していない一般的な船体裂停止性能が必要となる 。また，極厚鋼板の場合でも，シ用鋼板である。このことから，溶接部の非溶着幅やすみ肉

ナリオ 2 はシナリオ 1 に比べより高い脆性亀裂停止性能が溶接の脚長を適切にコントロールすることにより，一般に用必要となることが最近の研究いられている船体用鋼板でも脆性亀裂を停止できると言える。

れらのことから，本検討はシナリオ 2 を対象として実施した。

8）

ここに述べた，船体上部構造溶接部ディテールの厳格な3.1制御により脆性亀裂の伝播を停止させる技術を「構造アレ9）により確認されている。こ実験方法スト」と称する。この技術に関し，特に重要なのは，非溶着ハッチサイドコーミングを模擬した鋼板には，船体構造用部により伝播経路が制限された脆性亀裂を停止させるための EH 級の厚鋼板（板厚 60～80 mm）を用いた。各鋼板は，に必要な溶接金属部の特性である。たとえば，図 3 の例では，脆性亀裂を発生，伝播させるための溶接継手（エレクトロ

低温靭性が極めて良好となる低温用鋼用溶接材料をすみ肉ガスアーク溶接により作製）の両側に開先無すみ肉溶接（脚溶接に適用することにより，伝播した脆性亀裂をすみ肉溶接長 16 mm），あるいは 比 較 のため部 分 溶 込 み 溶 接（ 脚 長金属で停止させることができている。

5 mm）により取付ける。表 1 に溶接条件を示す。シールド構造アレスト技術は，船体溶接構造の持つ T 継手非溶着ガス組成および溶接材料種を変化させることにより，すみ肉部での脆性亀裂伝播の駆動力解放に着目し，通常の鋼板と溶接金属部の靭性を 3 水準に変化させた。溶接金属部の靭適正な低温靭性を有する溶接材料を用いて脆性亀裂を停止7）させる合理的な設計手法と言える 。

性レベルは，同等溶接条件で作製した突合せ溶接継手のシャルピー試験により確認した。また，表 2 に示す通り，一部の部分溶込み溶接においては，表 1 に示す 3 レベルの溶接

3． T 継手に突入する長大脆性亀裂の伝播停止挙動に及ぼす鋼板板厚とすみ肉溶接金属靭性の影響

材料とは別に，低温靭性がより良好な低温用鋼に適用される高靭性すみ肉溶接材料 WMd（JIS Z 3313 T 55 6 T1-1 CA-N3）も比較のために用いた。
鋼板板厚とすみ肉溶接金属部靭性レベルの組合せを変え本章では，構造アレスト技術により長大脆性亀裂をアレて，計 6 体の超大型構造モデル試験体を作製した。表 2 にストするのに必要なすみ肉溶接金属部の靭性，および鋼板試験条件を，図 4 に超大型構造モデル試験体の形状を示す。

表 1 T 継手の溶接条件
Table 1

Welding conditions of Tee joints

Tee joint

Partial penetration, Fillet welding

Geometry of groove

Leg length

Partial penetration: 5 mm， Fillet welding: 16 mm

Welding method(Shielding gas)

GMAW
(6-8%N2+CO2)

GMAW(100%CO2)

GMAW(100%CO2)

Wire for welding

WMa［ϕ 1.2 mm］

WMb［ϕ 1.2 mm］

WMc［ϕ 1.2 mm］

Preheating130〜150˚C

None

None

Welding
position

Horizontal
Horizontal
Horizontal/Flush fillet welding /Flush fillet welding /Flush fillet welding

Welding
condition

300A-33V-34 cpm

300A-33V-30 cpm,
320A-34V-28 cpm

300A-33V-30 cpm,
320A-34V-28 cpm+4˚C-30˚C-62˚C*1vTrs of weld metal*1: Charpy fracture appearance transition temperature obtained by toughness level
survey tests using butt welding－ 17 －JFE 技報 No. 46（2020 年 8 月）

すみ肉溶接を用いた大型コンテナ船向け脆性亀裂伝播停止技術

表 2 超大型構造モデル試験条件および結果
Table 2

Test conditions and results of ultra-large construction model tests

Testtemperature-10˚C

Applied stress

257 N/mm

Test No.

2

Crack-running EH steel plate
plate thickness
thickness
［UD］
［HSC］
tU (mm)tH (mm)EH steel platewidth
WH (mm)A sideB sideTee joint /Wire forwelding

Arrest or
propagate at
WM

Tee joint /Wire forwelding

Arrest or
propagate at
WM
Propagate

Test 17575300

Partial / WMa

Propagate

Fillet / WMa

Test 26060300

Fillet / WMc

ArrestFillet / WMb

Arrest

Test 37575300

Fillet / WMc

ArrestFillet / WMb

Propagate

Test 46060120

Fillet / WMa

Propagate

Fillet / WMb

Arrest

Test 57580115

Fillet / WMb

Propagate

Fillet / WMa

Propagate

Test 66060120

Fillet / WMa

Propagate

Partial / WMd

Propagate

図 5 超大型構造モデル試験寸法
Fig. 5

3.2

Dimension of ultra-large construction model tests

実験結果

図 4 超大型構造モデル試験体形状

表 2 に試験結果を示す。部分溶込み構造では，高靭性す

Fig. 4 Dimension of ultra-large construction model test
specimensみ肉溶接材料を用いた場合でも，長大脆性亀裂はアレストしなかった（表 2, Test 6, B side）が，開先無すみ肉溶接構
造では，すみ肉溶接金属でアレストするケースが認められた。

脆性亀裂を発生，伝播させるための溶接継手（助走板）の例えば，板厚 75 mm の Test 3 においては，vTrs＝－30℃の両側に配置する T 継手はそれぞれ評価対象継手であり，別すみ肉溶接金属側（B side）では長大脆性亀裂はアレストしの試験条件が適用されている。ただし，引張荷重を付与すなかったが，vTrs＝－62℃のすみ肉溶接金属側ではアレスる際に曲げ応力が生じないよう，両側の EH 級厚鋼板の板トした。また，図 6 に示す板厚 60 mm の Test 4 においては，厚と幅は同じにした。開先無すみ肉 T 継手は，脆性亀裂ア

vTrs＝＋4℃のすみ肉溶接金属側ではアレストしなかったレスト条件に及ぼす板厚と溶接金属靭性レベルの影響をみが，vTrs＝－30℃のすみ肉溶接金属側ではアレストした。

るため，溶接脚長は 16 mm で一定とした。比較用の部分溶

vTrs＝－30℃のすみ肉溶接金属側では，板厚 75 mm ではア込み T 継手の溶接脚長は 5 mm（開先を取る場合の標準的レストしなかったが，板厚 60 mm ではアレストする結果がな値）とした。

得られた。

試 験 は，試 験 体 を－10 ℃に 冷 却し，板 厚 1 mm あ たり

表 3 および図 7 に，開先無すみ肉溶接構造（脚長 16 mm）1 分（60～80 分）以上保持した後，EH40 鋼板の最大許容応における超大型構造モデル試験結果をまとめて示す。すみ2

力 257 N/mm に相当する荷重を付与し，機械ノッチ部に打肉溶接金属部の靭性が良好で鋼板板厚（アッパーデッキを撃を与えて脆性亀裂を発生，伝播させて行った。図 5 に試模擬した鋼板の厚さ）が薄いほど，長大脆性亀裂はアレス

験体の試験機タブ板へのセット図を示す。ピン間（荷重負トしやすくなる傾向が認められる。

荷点間）の距離は 10 m である。
JFE 技報 No. 46（2020 年 8 月）

開先無すみ肉溶接構造（脚長 16 mm）とし，すみ肉溶接－ 18 －

すみ肉溶接を用いた大型コンテナ船向け脆性亀裂伝播停止技術

図 6 超大型構造モデル試験体破面

図7 す み肉溶接金属の vTrs および鋼板厚さと長大脆性亀裂伝播/停止の関係

Fig. 6 Fracture surface of ultra-large construction model test
specimen [Test 4 (HSC = 60 mmt, UD = 60 mmt)]

Fig. 7 Relationship between crack-running plate thickness andvT rs of fillet weld metal and long brittle crack
propagation/arrest [leg length: 16 mm, applied stress:
2257 N/mm , test temperature: −10˚C]

表 3 すみ肉溶接金属靭性と超大型構造モデル試験結果まとめ
Table 3 Summary of the fillet weld metal toughness andultra-large construction model test results infillet Tee joint structure
Tee joint

Fillet welding(Leg length = 16 mm)

Applied stress

257 N/mm

Test temperature

-10˚C

4.1

実験方法

ハッチサイドコーミングを模擬した試験鋼板には，船体構2造用の EH 級厚鋼板（板厚 65 mm）を用いた。脆性亀裂をWire for welding

WMaWMbWMc

発生，伝播させる大入熱溶接継手（エレクトロガスアークvTrs (˚C)

+4-30-62

溶接継手，板厚 75 mm）に試験鋼板をすみ肉溶接で取付け，

vE-20˚C (J)1982135T 継手を作製した。前章の試験結果を受け，T 継手部の構

HSC = 60 mm UD = 60 mm Propagate

Arrest−造は脆性亀裂伝播停止性能の良好な開先無すみ肉構造とし，

HSC = 60 mm UD = 60 mm Propagate

ArrestArrest

溶接脚長を 19 mm，21 mm，24 mm（Gap を 5 mm，7.5 mm，HSC = 75 mm UD = 75 mm Propagate Propagate Arrest

10 mm）と変化させた。表 4 に溶接条件を示す。使用する

HSC = 80 mm UD = 75 mm Propagate Propagate−

溶接材料を変えることにより，すみ肉溶接金属部の靭性を変化させた。各すみ肉溶接金属部の靭性は，同等溶接条件

金属の靭性レベルと鋼板板厚を適切に組合せることで，長大脆性亀裂をすみ肉溶接金属部でアレストさせられることを確認した

表 4 Gap 付き T 継手の溶接条件10）。

Table 4Welding conditions of Tee joints with gap

Tee joint

4． すみ肉 T 継手に突入する長大脆性亀裂の伝播停止挙動に及ぼすすみ肉溶接金属靭性と脚長の影響

Fillet welding65

3-5 layers,
7-19passes(each side)

Geometry ofgroove

EH steelplate

5-10 (Gap)

Crack-running plate75(Unit：mm)

実際のすみ肉 T 継手部の施工においては，アッパーデッ
キとハッチサイドコーミングの間にすきま（Gap）が生じ，増し脚長が必要となる場合がある。脚長が増すと亀裂伝播

Target leg length(Gap)19, 21, 24 mm (5, 7.5, 10 mm)

Welding method

GMAW (Shielding gas: 100%CO2)の駆動力が開放されにくくなり，脆性亀裂はアレストしにく

Welding position

Horizontal fillet welding

くなる。すみ肉溶接脚長が増した場合の長大脆性亀裂をア

Welding condition200-290A, 27-32V, 21-68 cpm

Wire for welding

WM1
WM2WM3WM4(ϕ 1.2 mm) (ϕ 1.2 mm) (ϕ 1.2 mm) (ϕ 1.2 mm)

レストするのに必要なすみ肉溶接金属部の靭性レベルを明らかにするため，T 継手構造のすみ肉溶接脚長とすみ肉溶接*1Heat input(kJ/cm)

金属靭性レベルを変化させた超大型構造モデル試験を実施
し，長大脆性亀裂停止条件を調査した。

20102010201010-38-41-52-58-67-91＜-80*1vTrs of weld
metal (˚C)

* 1: Toughness level survey test results using butt welding－ 19 －

JFE 技報 No. 46（2020 年 8 月）

すみ肉溶接を用いた大型コンテナ船向け脆性亀裂伝播停止技術

表 5 超大型構造モデル試験条件
Table 5

Test conditions of ultra-large construction model tests

Testtemperature-10˚C

Applied stress

243 N/mm

Test No.

Tee joint［Fillet weld structure］
CrackEH steel plate
A sideB siderunning plate
EH steel plate
thicknessthicknesswidthTarget leg length
Target leg length［HSC］
Wire forWire for［UD］
WH (mm)［Gap］［Gap］
tH (mm)weldingweldingtU (mm)(mm)(mm)

2Test 77565

12219［5］

WM1

19［5］

WM3

Test 8756512224［10］WM124［10］WM2Test 9756512221.5［7.5］

WM324［10］WM4

表 6 Gap 付 T 継手構造の超大型構造モデル試験結果まとめ
Table 6

Summary of ultra-large structural model test results in fillet Tee joint structure with gap
Tee joint

Fillet welding (HSC = 65 mm, UD = 75 mm)

Applied stress

243 N/mm

Test temperature

-10˚C

2

Wire for welding

WM1

WM2

WM3

WM4vTrs (˚C)-38〜-41-52〜-58-67〜-91＜-80

Target leg length = 19 mm(Actual leg length = 19.5-20.0 mm)

Arrest［Test 7］−

Arrest［Test 7］−

Target leg length = 21.5 mm(Actual leg length = 23.0 mm)−−

Arrest［Test 9］−Target leg length = 24 mm(Actual leg length = 24.5-26.0 mm)

Propagate［Test 8］Propagate［Test 8］−Arrest［Test 9］で作製した突合せ溶接継手のシャルピー試験により確認した。各溶接金属部のシャルピー破面遷移温度 vTrs は，溶接入熱 10～20 kJ/cm の範囲で，－38～－41℃［WM1］，－52～－58℃［WM2］および－67～－91℃［WM3］であった。
WM4 の vTrs は，入熱 10 kJ/cm の条件で－80℃より低温であった。
すみ肉溶接脚長とすみ肉溶接材料の組合せを変え，前記入熱範囲で，計 3 体（計 6 条件）の超大型構造モデル試験体を作製した。表 5 に試験条件を示す。試験は，3.1 節と同2じ要領で，EH36 鋼板の最大許容応力 243 N/mm に相当する荷重を付与して実施した。

4.2実験結果
図 8 超大型構造モデル試験体破面

表 6 に試験結果，図 8 に試験体の亀裂突入部の外観と破Fig. 8 Fracture surface of ultra-large construction model test
specimen [Test 9]

面の一例を示す。すみ肉溶接脚長が 16 mm を超える場合でも，長大脆性亀裂がすみ肉溶接金属でアレストするケースが 認 められ た。例えば，目 標 脚 長 24 mm の Test 8 では，すみ肉溶接金属部［WM3］および vTrs＜－80℃のすみ肉溶

vTrs＝－52～－58℃のすみ肉溶接金属［WM2］で長大脆性接金属部［WM4］で長大脆性亀裂をアレストさせることが亀裂はアレストしなかったが，目標脚長 19 mm の Test1 では，できた。

vTrs＝－38～－41℃のすみ肉溶接金属［WM1］でも長大脆

図 9 に，すみ肉溶接脚長が 16 mm を超える開先無すみ肉性亀裂がアレストした。また，図 8 に示す目標脚長 21.5 mm

溶接構造の超大型構造モデル試験結果をまとめて示す。図 9および 24 mm の Test 9 においては，vTrs＝－67～－91℃のには 3.1 節のすみ肉溶接脚長 16 mm の場合の結果も併せてJFE 技報 No. 46（2020 年 8 月）

－ 20 －

すみ肉溶接を用いた大型コンテナ船向け脆性亀裂伝播停止技術

長が 16 mm を超える場合であっても，長大脆性亀裂がすみ肉溶接金属部でアレストするケースが認められ，すみ肉溶接金属部の靭性が良好ですみ肉溶接脚長が小さいほど，長大脆性亀裂はアレストしやすくなった。
（5）実際のすみ肉 T 継手部の施工において，アッパーデッキとハッチサイドコーミングの間にすきま（Gap）が生じて，増し脚長が必要となる場合であっても，すみ肉溶接脚長に応じてすみ肉溶接金属靭性を適切に調節することにより，長大脆性亀裂をすみ肉溶接金属部でアレストさせることが可能である。
図9 す み肉溶接金属の vTrs および脚長と長大脆性亀裂伝播/停止の関係

参考文献
1）山口欣弥，北田博重，矢島浩．超大型コンテナ船の開発―新しい高強度極厚鋼板の実用―．KANRIN．2005, no. 3, p. 70-76.

Fig. 9 Relationship between leg length and vTrs of fillet weld
metal and long brittle crack propagation/arrest [UD2thickness: 75 mm, applied stress: 243 N/mm (*: 257
2N/mm ), test temperature: −10˚C]2）国 際 船 級 協 会（IACS） 統 一 規 則 UR S33 “Requirements for Use of
Extremely Thick Steel Plates in Container Ships”（2013 年 1 月 制 定，2015 年 9 月改訂，2019 年 12 月再改訂）
3）国際船級協会（IACS）統一規則 UR W31 “YP47 Steels and Brittle Crack
Arrest Steels”（2013 年 1 月制定，2015 年 9 月改訂，2019 年 12 月再改訂）
4）日本海事協会．脆性亀裂アレスト設計指針．2009, p. 2.
5）木治昇，中西保正，豊田昌信，與倉隆人，半田恒久，鈴木伸一．厚板
T 継手の脆性き裂伝播停止特性．溶接学会全国大会講演概要．2006,

示している。すみ肉溶接金属部の靭性が良好ですみ肉溶接
脚長が短いほど，長大脆性亀裂はアレストしやすくなる傾向が認められる。

no. 79, p. 164-165.
6）半田恒久，伊木聡，木治昇，豊田昌信，武田尚，猪瀬幸太郎，遠藤茂，

開先無すみ肉溶接構造では，すみ肉溶接脚長が 16 mm を超える場合であっても，すみ肉溶接脚長に応じてすみ肉溶

潮海弘資．隅肉 T 継手部に突入する長大脆性亀裂の伝播停止挙動．日
本船舶海洋工学会講演会論文集．2011, no. 13, p. 61-64.

接金属の靭性レベルを適切に調節することにより，長大脆7）豊田昌信，半田恒久．大型コンテナ船の構造アレスト設計．溶接学会誌．
2012, vol. 81, no. 6, p. 485-488.

性亀裂をすみ肉溶接金属部でアレストさせられることを確認した

8）日本造船研究協会第 169 委員会．船体構造の破壊管理制御設計に関する研究―報告書―．1979, p. 118-136.

11）。

9）Kubo, A.; Yajima, H.; Aihara, S.; Yoshinari, H.; Hirota, K.; Toyoda, M.;
Kiyosue, T.; Inoue, T.; Handa, T.; Kawabata, T.; Tani T.; Yamaguchi Y.

5． おわりにExperimental study on brittle crack propagation behavior with large
scale structural component model tests -Brittle crack arrest design for

非溶着部を有するすみ肉 T 継手構造の，ハッチサイドコー
ミングに突入する長大脆性亀裂を対象とした実構造サイズに近い超大型構造モデル試験を実施し，長大脆性亀裂停止
条件に及ぼす鋼板板厚，すみ肉溶接金属靭性および脚長（Gap）の影響を調査した。得られた知見を以下に示す。
（1）部分溶込み構造（板厚 60 mm，脚長 5 mm，非溶着幅 t/3）

large container ships -5-．
ISOPE-2012．P. 36-43.
10）半田恒久，豊田昌信，木治昇，猪瀬幸太郎，渡辺盛太，潮海弘資，伊木聡，大井健次．T 継手に突入する長大脆性亀裂伝播停止挙動に及ぼす隅肉溶接金属靭性の影響．日本船舶海洋工学会講演会論文集．2014,
no. 19, p. 459-462.
11）半田恒久，豊田昌信，木治昇，池田倫正．T 継手に突入する長大脆性
亀裂伝播停止挙動に及ぼす隅肉溶接金属靭性と脚長の影響．日本船舶海洋工学会講演会論文集．2018, no. 26, p. 291-294.

では，高靭性溶接材料（JIS Z 3313 T 55 6 T1-1 C A-N3）を適用した場合でも，長大脆性亀裂はすみ肉溶接金属部でアレストしなかった。
（2）開先無すみ肉構造（板厚 60～80 mm，脚長 16 mm）
では，長大脆性亀裂がすみ肉溶接金属部でアレストするケースが認められ，すみ肉溶接金属部の靭性が良好で鋼板板厚（アッパーデッキ厚さ）が薄いほど，長大脆性亀半田 恒久

村上 善明

伊木聡

豊田 昌信

木治

猪瀬幸太郎裂はアレストしやすくなった。
（3）開先無すみ肉溶接構造として，溶接脚長，すみ肉溶接金属靭性および鋼板板厚を適正化することにより，長大脆性亀裂をすみ肉溶接金属部でアレストさせることが可能である。
（4）開先無すみ肉構造（アッパーデッキ厚さ 75 mm，ハッチサイドコーミング厚さ 65 mm）では，すみ肉溶接脚－ 21 －昇

JFE 技報 No. 46（2020 年 8 月）
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