Modeling activities in Japan

Abstract

The history of modeling weld phenomena in Japan can be traced back to 1940's. One early study worthy of note is the Tanaka solution to welding heat conduction, which was published in 1943, two years after Rosenthal's solution. Since then, a number of modeling activities have been carried out on various welding phenomena. In relation to the welding of C-Mn and low alloy steels, primary efforts have concentrated on improving the prediction of HAZ (Heat Affected Zone) hardness and cold cracking susceptibility of weldments. In this respect, the present paper reviews the analytical and experimental modeling of heat conduction, hardenability, hydrogen diffusion, and residual stress carried out in Japan. The modeling of weld pool behavior, solidification and phase transformation has also been attempted to predict weld microstructure and weldability. In some recent studies, a thermodynamic calculation method has been introduced to improve the modeling of multicomponent steels.

日本における溶接現象のモデル化の歴史は、1940年代に始まった。1つの注目に値する研究は、溶接での熱伝導に関する田中解で、Rosenthal解の2年後の1943年に発表された。その後、いろいろな溶接現象に関して、多くのモデル化が行われた。最初は、C-Mn鋼および低合金鋼の溶接に関して、溶接熱影響部(HAZ)硬度と溶接物の低温割れ感受率の予測改善について多くの研究行われた。この点に関して、本稿では、日本で行われた、熱伝導、焼入性、水素拡散、残留応力の解析的および実験的モデル化について概観した。溶接部の微細構造や溶接性を予測するために、溶融池挙動、凝固、相変態のモデル化についても試みられた。最近の幾つかの研究では、熱力学的計算法を導入して、多成分鋼のモデル化の改良が図られた。