摩擦攪拌接合部に見られるkissing bondの本質と形成機構の解明

阐明搅拌摩擦焊中接吻键的本质和形成机制

• 批准号: 14750582
• 负责人: 佐藤 裕
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750582/
• 关键词: 摩擦攪拌接合; Kissing bond; ミクロ組織; 裏曲げ試験; TEM観察; 酸化物

摩擦攪拌接合は、摩擦を利用した固相突合せ接合法であり、開発から十数年で大型輸送用機器の製造などに広く利用されている。しかし、近年、接合部の品質管理上、好ましくない接合欠陥"kissing bond"の存在が注目されている。この欠陥はエッチングを行った接合部底部に現れるラインであり、エッチングを行う前の接合部断面上では確認することができないという特徴を有する。このような特徴ゆえ"kissing bond"の意味および判定基準が不鮮明であるとの指摘が多く、"kissing bond"の材料組織学的な特徴とその形成機構の解明が急務となっていた。そこで、これらに関する基礎的知見を得るため、本年度は、接合部の裏曲げ試験結果と接合条件ならびに光学顕微鏡組織との関連性について調べた。まず、さまざまな接合条件を用いて1050Al合金に対し摩擦攪拌接合を試みた。その結果、広い条件範囲で摩擦攪拌接合が可能であり、接合部の断面観察ならびに浸透探傷法により全ての接合部が未接合欠陥を有していないことが確認できた。未接合欠陥の存在しない接合部断面に対してエッチングを行った結果、初期突合せ面上の酸化皮膜に起因したジグザグのラインがほぼ全ての接合部断面において確認された。その後、接合部に対して裏曲げ試験を行った結果、ジグザグのラインの底部より割れが進展するものとしないものが確認され、接合中の熱影響が少なくなるサンプルほど割れやすくなるという傾向が得られた。しかしながら、これらの違いを光学顕微鏡レベルの組織観察、によって明らかにすることはできなかったため、TEMによるナノレベルでの組織解析を行うべく、サンプルをFIBにて作製することを試みている。

Friction stir welding, friction utilizing solid phase sudden joining method, and manufacturing of large-scale conveying machines that have been in development for more than ten years. In recent years, in terms of quality control of the bonding part, good bonding has failed to pay attention to the existence of "kissing bond".この无陥はエッチングを行ったjoint bottom にNow れるラインであり, エッチングを行う前の的junction cross section is confirmed by することができないという特徴を有する.このような特徴ゆえ"kissing bond"のmeaning およびJudgment criteria が不clear であるとのpointing が多く、"kissing" "Bond" is an urgent matter for explaining the special structure of the material's histology and its formation mechanism.そこで, これらに关する Basic knowledge and knowledge, this year's は, and the joint song The results of the test and the bonding conditions are related to the optical structure and the microscopic structure. The friction stir welding conditions of まず and さまざまな were tested using いて1050Al alloy.そのResults, 広いconditions, 囲, friction stir welding is possible, であり, Observation of the cross section of the joint part, ならびThe penetration flaw detection method is used to confirm that the joint part is not jointed and the defective parts are not connected. The result of unjoined lack of joint section and the initial sudden joining surface The cause of the acidified film is confirmed by the cross section of the joint.その后、joint part に対して里quげtrial験を行った results, ジグザグのラインのbottom より Cut れが progress するものとしないものがConfirmationされ、The heat influence in the joining is less and the なくなるサンプルほど Cuts the れやすくなるという tendencyがgetsられた.しかしながら、これらのviolationいをoptical laser micromirror レベルのgroup Orikancha、によって明らかにすることはできなかったため, TEMによるナノレベルでのstructural analysis を行うべく, サンプルをFIBにてproduction することをtrial みている.