光ファイバー温度計による溶接部温度測定
－　溶接金属の温度、冷却速度の測定技術　－

このような問題を解決したのが浸漬型光ファイバー温度計です。光ファイバーを溶融金属に浸漬して、先端から取り込んだ放射光を、変換器に伝送して測定を行います。溶接部に適用した場合（図1）、光ファイバーの先端が、アークやビームで溶融しても、新しい断面から放射光が取り込まれるため、温度測定を持続させることが可能です。YAGレーザー溶接への適用状況（写真）と測定結果の一例（図2）を示します。溶接時の急速加熱および冷却の温度変化がきれいなプロファイルとして測定されています。冷却時に、測定点を溶融池が通過する間は温度降下が停滞する様子も明瞭にとらえられています。

光ファイバーによる温度計測は、もともとは、1995年ごろに製鉄所の高炉などの溶融金属を測温するために開発された技術です。JFEメカニカル（株）より、鋳造用取鍋の温度測定用として市販され、これまで100台近くが販売されています。この応用技術として、弊社はJFEメカニカル（株）と共同で、凝固冷却時も含んだ、溶接部の温度測定技術を開発・実用化してきました。この装置により、2000℃までの高温域温度測定において、精度、応答性および再現性が大幅に向上し、現在、各方面より注目されています。これまで、大学、研究機関、自動車メーカー等において、多くの適用実績が挙げられており、入熱・パス間温度制限や残留応力低減の検討、溶接変形FEM解析等を行うための基礎データの計測法として期待されています。