高耐久性能を有する架橋型ガラス繊維複合レーザー溶接継手の開発

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本研究ではレーザ接合継手の疲労強度を向上させるために，ガラス繊維配合型の同継手を作成することとし，高負荷レベル・低負荷レベルの両者において高耐久性能を有する接合継手を開発することを目的としている．本年度(2022年度)は各種接合継手の比較のため，接着継手・摩擦攪拌(FSSW)継手の実験データの取得を実施した．既存のレーザ継手と比較して接着継手では有限寿命域において若干の疲労強度低下を呈したが，摩擦攪拌継手においてはレーザ接合継手と同等の疲労強度を示した．そのため，摩擦攪拌継手およびレーザ溶接継手は継手として同等の耐久性能を有していることから，破壊メカニズムに関しても類似する点があると推察される．詳細な観察は完遂していないが，摩擦攪拌継手ではレーザ接合継手と同様に高荷重レベルでは溶接部破壊，低荷重レベルでは母材破壊を呈することから，極めて似ている破壊メカニズムを有していると考えている．こうした一連の結果を踏まえ，今年度は破壊メカニズムの類似点に関してもさらに考察を実施していく予定である．また，前述の通り，レーザ接合継手と摩擦攪拌継手の疲労強度レベルは同等であることが明らかになったことから，次年度(2023年)は比較的簡便で，容易に接合が可能な摩擦攪拌継手を用いてガラス繊維配合型の効果を検証する．摩擦攪拌継手による検証は継手の条件が確定し，治具製作も済んだ状態であり，継手が完成次第の試験開始を予定している．最終的に，次々年度(2024年度)はレーザ接合を用いてガラス繊維配合型の効果を検証する予定である．