金属ガラスの粘性流動による究極の急冷速度を伴う万能異種金属抵抗溶接法の開発

利用金属玻璃粘性流开发具有极限淬火​​速度的通用异种金属电阻焊方法

• 批准号: 22K04756
• 负责人: 山本 篤史郎
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Utsunomiya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04756/
• 关键词: 異種金属接合; 抵抗溶接; 金属ガラス; アモルファス合金; 過冷却液体; ガラス転移; 粘性流動加工; 急冷

Zr55Al10Ni5Cu30金属ガラス薄帯をインサート材に用いて，SUS304板材とCP-Ti板材，C1020板材，A1050板材の抵抗スポット溶接を既存の抵抗溶接機と本研究課題で購入した抵抗溶接機を用いて，溶接電流の制御・測定を行いつつ，これまでの実験結果を再現できることを確認した．SUS304/CP-Ti板材の抵抗溶接では，金属ガラスインサート材が過冷却液体にガラス転移して接合母材と密着することにより接合部が急冷されて，母材の混合が抑制されることを複数の実験試料の走査電子顕微鏡観察で確認した．また，継手強度を評価するために行った引張せん断試験結果の再現性が高いことを確かめた．SUS304/C1020板材の抵抗溶接では，熱伝導率が非常に高いため大きな溶接電流を要するC1020板材の溶接が可能であった．金属ガラスインサート材が抵抗発熱源となることで，SUS304とC1020の混合が促進された．さらに，引張せん断試験の結果から，母材の混合により継手強度が高くなること，SUS304/CP-Tiほどではないが継手強度の再現性が高くなることがわかった．SUS304/A1050板材の抵抗溶接では，金属ガラスインサート材を抵抗発熱源とすることで，低融点のA1050だけでなく高融点のSUS304も溶融量が増加して継手強度が向上することがわかった．継手強度を確保するためには接合母材が混合することが重要であるが，高い熱伝導率を有するため金属ガラスインサート材を用いても母材が溶融しにくいC1020とA1050の場合，SUS304と融点の差が小さいC1020は抵抗溶接時の電極荷重を小さくして接触抵抗を増加させることにより母材の溶融量を限定させ，SUS304と融点の差が大きいA1050では電極荷重を大きくして接触抵抗を小さくして母材の溶融量を制限することにより，高い継手強度を得られた．

Zr55Al10Ni5Cu30 metal thin film welding material application, SUS304 plate and CP-Ti plate, C1020 plate, A1050 plate resistance welding machine existing resistance welding machine, this research topic purchased resistance welding machine application, welding current control, measurement, the results of the test to reproduce, confirm, SUS304/CP-Ti plate resistance welding machine The metal substrate is supercooled and the bonding base material is tightly bonded. The bonding portion is quenched and the mixing of the base material is suppressed. The sample is examined by electron microscopy. The reproducibility of the test results is very high. SUS304/C1020 plate welding resistance is very high, and the thermal conductivity is very high. Metal materials are resistant to heat sources, and SUS304 and C1020 are mixed to promote heat transfer. In addition, the results of the tensile test show that the strength of the base metal mixture is high, and the reproducibility of the strength of the base metal mixture is high. SUS304/CP-Ti plate is resistant to welding, and the metal mixture is resistant to heat transmission. The melting amount of SUS304 at the low melting point increases and the strength of the melt increases. For example, in the case of C1020 and A1050, the difference between the melting point of SUS304 and that of C1020 is small, and in the case of C1020 and A1050, the melting amount of the base material is limited. The difference between SUS304 and melting point is larger than A1050. The electrode load is larger than A1050. The contact resistance is smaller than A1050. The melting amount of base material is limited. The electrode strength is higher than A1050.

项目成果

Zr基金属ガラス薄帯をインサート材に用いたC1020/SUS304板材の異種金属抵抗溶接

以Zr基金属玻璃带为嵌件材料的C1020/SUS304板材异种金属电阻焊

• 发表时间: 2023
• 期刊: 銅と銅合金
• 作者: 山本篤史郎;青木良介
• 通讯作者: 青木良介