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

使用耗散能量/应变场混合测量阐明异种材料搅拌摩擦焊中的损伤机制

• 批准号: 21K14043
• 负责人: 小川 裕樹
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14043/
• 关键词: 疲労; 非破壊評価; 接合; 散逸エネルギ; 疲労強度; 接合継手

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．

High strength, long life, friction welding of dissimilar materials is necessary for the creation of a new type of welding tool, and the construction of a measurement method for the measurement of the internal field of the welding tool. A new method for evaluating the time of damage initiation of heteromorphic joints is proposed in this paper. This year, Al alloy and iron steel materials of different materials friction joint hand, the joint conditions of the change, the strength characteristics of the hand to obtain, and the damage of the solution. The amount of intermetallic compounds formed at the interface of dissimilar materials varies according to the bonding conditions, and the heat input state at the time of bonding has a great influence on the bonding characteristics of the hand. The joint characteristics and the strength of the joint are related to the joint strength. The optimum joining conditions are determined by the method of calculating the fatigue limit of the joint.

项目成果

Al合金を母材とするFSW継手の散逸エネルギに基づく疲労強度評価

基于耗散能的铝合金FSW接头疲劳强度评价

• 发表时间: 2022
• 作者: 高瀬 雄太;川野 貴弘;小島 朋久;辻 知章;肥田木天悠，岩谷直樹，小川裕樹，阪上隆英，塩澤大輝;立林寛也，岩谷直樹，塩澤大輝，小川裕樹，阪上隆英
• 通讯作者: 立林寛也，岩谷直樹，塩澤大輝，小川裕樹，阪上隆英

散逸エネルギ計測に基づいたAl合金FSW継手の疲労強度評価

基于耗散能测量的铝合金FSW接头疲劳强度评估

• 发表时间: 2022
• 作者: 高瀬 雄太;川野 貴弘;小島 朋久;辻 知章;肥田木天悠，岩谷直樹，小川裕樹，阪上隆英，塩澤大輝;立林寛也，岩谷直樹，塩澤大輝，小川裕樹，阪上隆英;立林寛也，岩谷直樹，塩澤大輝，小川裕樹，阪上隆英，行武栄太郎
• 通讯作者: 立林寛也，岩谷直樹，塩澤大輝，小川裕樹，阪上隆英，行武栄太郎

散逸エネルギに基づくAl合金/鋼板異材FSW継手の疲労強度評価

基于耗散能的铝合金/钢板异种材料FSW接头疲劳强度评估

• 发表时间: 2023
• 作者: 高瀬 雄太;川野 貴弘;小島 朋久;辻 知章;肥田木天悠，岩谷直樹，小川裕樹，阪上隆英，塩澤大輝
• 通讯作者: 肥田木天悠，岩谷直樹，小川裕樹，阪上隆英，塩澤大輝

散逸エネルギ計測に基づいた摩擦撹拌接合材の疲労強度評価

基于耗散能量测量的搅拌摩擦焊材料疲劳强度评估

• 发表时间: 2022
• 作者: 高瀬 雄太;川野 貴弘;小島 朋久;辻 知章;肥田木天悠，岩谷直樹，小川裕樹，阪上隆英，塩澤大輝;立林寛也，岩谷直樹，塩澤大輝，小川裕樹，阪上隆英;立林寛也，岩谷直樹，塩澤大輝，小川裕樹，阪上隆英，行武栄太郎;立林寛也，岩谷直樹，塩澤大輝，小川裕樹，阪上隆英
• 通讯作者: 立林寛也，岩谷直樹，塩澤大輝，小川裕樹，阪上隆英