散逸エネルギ・ひずみ場ハイブリッド計測による異材摩擦攪拌接合の損傷メカニズム解明

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高強度かつ長寿命化を実現する異材摩擦攪拌接合継手の創製に必要となる，継手のマクロからミクロまでの損傷メカニズムを解明するため，ミクロな損傷挙動を捉える散逸エネルギと継手外部のひずみ場を融合したハイブリッド計測法を構築し，異材接合継手特有の複雑な接合構造から生じる損傷挙動の時間的変化を捉える評価手法を本研究で構築する．本年度は，Al合金と鉄鋼材料の異材摩擦攪拌接合継手を対象に，接合条件の変化による継手の強度特性を取得するとともに，その損傷メカニズムを解明した．種々の接合条件に対して継手の静的強度特性を取得し，異材界面に形成される金属間化合物の生成量が接合条件によって異なり，かつ接合時の入熱状態に応じて接合部内に空孔が発生するなど，選択する接合条件が継手の接合特性に大いに影響を及ぼすことが明らかになった．また，これらの接合特性と継手強度の相関も認められた．最適な接合条件で作製した異材接合継手に対して，散逸エネルギとひずみ場のハイブリッド計測を行い，継手の疲労限度を構築した計測手法にて推定できることが分かった．