鍛接法による軽金属材料の高速・高強度異材接合技術の確立

建立轻金属材料锻焊高速高强度异种金属连接技术

• 批准号: 20K05110
• 负责人: 山岸 英樹
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Toyama Industrial Technology Research and Development Center
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K05110/
• 关键词: 鍛接; スポット鍛接; 異材接合; 低温固相接合; 拡散; 金属間化合物; Fe/Al; 固相接合; 軽金属材料; アルミニウム合金

本研究は、申請者が近年開発した固相での高速・高強度異材接合プロセス(鍛接法)を輸送機器軽量化の実用化技術とするため、軽量高機能なアルミニウム合金を軸として本法の適用範囲を様々な組み合わせに拡張、各接合機構の解明とともに、機械的性質など継手性能に対する加工条件範囲のデータベースを構築するものである。これにより、生産性などプロセス面で実用化が困難な固相接合の問題を解決、高強度・ハイサイクル・低コストを実現する競争力の高いマルチマテリアル技術を確立するものである。当該年度は、マルチマテリアル車体で最も必要とされる組合せである鉄鋼とアルミニウム合金の異材接合について、まだ明らかでなかった鍛接界面の引張強さを測るための新たな手法を論文発表した。また鉄鋼に酸化スケールを付与した場合でもある程度高強度接合できることを清浄な接合面の場合と比較し、引張強さとして明らかにした。さらに材料強度の複合則に基づきFe/Al継手の引張強さを、破面各相まで拡張、個別に推定した。これにより鍛接法で創成された固相接合界面の優れた力学特性及び加工裕度を明らかにした。本法の数値的信頼性を高めたことから、実用化促進が期待できる。

This study aims at the application technology of high speed and high strength dissimilar material joining (forging method) for conveying machine developed by the applicant in recent years, and the application range of this method. To solve the problem of difficult solid-phase bonding, to establish the competitiveness of high-strength, low-cost and high-quality technology. When this year, the most necessary combination of iron and steel, alloy and different materials joint, the new method of tensile strength test of forged joint interface was developed. The iron and steel are acidified, and the joint strength is high. In the composite theory of material mechanics, the basic principle of Fe/Al interaction is introduced, and the phase of fracture surface is expanded and estimated individually. The mechanical properties and machining allowance of solid phase bonding interface were investigated. The reliability of this method is high, and the application promotion is expected.

项目成果

金属材料的接合方法

金属材料接合方法

• 发表时间: 2022

Tensile Strength and Fracture Morphology of Fe/Al Solid-State Bonding Interface Obtained by Forge Welding: Effect of Oxide Scale and Estimation of the Bond Strength of Each Phase

• DOI: 10.1007/s11661-022-06816-w
• 发表时间: 2022-09-19
• 期刊: METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A-PHYSICAL METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE
• 影响因子: 2.8
• 作者: Yamagishi, Hideki

High-Productivity and High-Strength Fe/Al and Al/Al Dissimilar Joining by Spot Forge-Welding

• DOI: 10.1007/s11661-020-06118-z
• 发表时间: 2021-01-02
• 期刊: METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A-PHYSICAL METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE
• 影响因子: 2.8
• 作者: Yamagishi, Hideki

プレスを用いた異種金属の高速・高強度固相接合法 - 鍛接法/スポット鍛接法

使用压力机的异种金属的高速、高强度固相接合方法-锻造焊接法/点锻焊接法

• 发表时间: 2022
• 期刊: 日刊工業新聞社「型技術」
• 作者: 高橋和樹;笠松秀輔;臼杵毅;藤井孝太郎，八島正知;山岸英樹
• 通讯作者: 山岸英樹

鍛接法により創成したFe/Al固相接合界面の引張強さとその破壊形態

锻焊法Fe/Al固相接头界面的拉伸强度和断裂模式

• 发表时间: 2022
• 作者: 井口 楓梨;小田 将人;藤井孝太郎，八島正知;H. Furuta;山岸英樹
• 通讯作者: 山岸英樹