Repari technique of aluminum foams using spot heating of brazing precursor

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ポーラスアルミニウムの補修技術として発泡補修を提案し，その有効性および補修プロセスで生じる現象について実験的に調べることを目的とする．ポーラスアルミニウム製大型構造物の補修を想定し，大型電気炉を必要としない局所的熱源による発泡補修を試みる．補修用フィラーとして用いるために，Al-12Si低融点アルミニウム合金製プリカーサを粉末冶金を用いて作製し，φ8 ×10 の円柱に切り出した．局所加熱によるフィラーの発泡特性を調べるために，φ8.5 ×15 の内径を有するステンレス鋼製円筒の中にフィラーを挿入し，TIG溶接機を利用してフィラー上面から加熱する発泡試験を行った．ポーラス純アルミニウム直方体（16×16 ×50 mm3）を作製した．これの長手方向中央部に，補修孔としてφ8.2 mmの貫通孔を施し被補修材とした．被補修材の貫通孔にフラックスを塗布した後φ8.0×10に切り出したフィラーを挿入し，TIG溶接機で加熱することでフィラーを発泡させる発泡補修を行った．被補修材を長手方向に平行に切断したのち，貫通孔にフィラーを挿入し同様の発泡補修を行った．発泡中のフィラーの流動の様子および被補修材とフィラーの接合挙動を観察するために，高速度マイクロスコープを用いて発泡補修を観察した．発泡試験の結果，上面を加熱する局所加熱では高さ4 mmまでしか発泡しなかったためフィラーの最大気孔率は約25%と低かった．発泡補修を行った結果，フィラー上面は発泡したが，被補修材も一部溶融しセルが崩壊した．補修孔の直径を大きくし，被補修材が溶融しないようにする必要がある．発泡補修の様子の観察の結果，フィラーが被補修材の開放気孔内部に侵入する様子は確認できたが，フィラーと被補修材の接合の様子は確認できなかった．局所的加熱による発泡補修において，フィラーと被補修材が接合する条件を調べる必要がある．