2004 Fiscal Year Annual Research Report
世界の宇宙開発に貢献できる日本独自の宇宙GHTA溶接技術の開発
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15560634
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| Research Institution | Takamatsu National College of Technology |
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Principal Investigator |
吹田 義一 高松工業高等専門学校, 制御情報工学科, 教授 (20044050)
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| Keywords | 宇宙溶接 / 宇宙GHTA溶接 / GHTA溶接 / 宇宙ステーション / アルミニウム合金 / アーク放電 / 溶接現象 / アーク起動 |
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| Research Abstract |
平成16年度の研究実施計画は,下記の1)〜4)である.科学研究費補助金(基盤研究(C)(2))交付申請書の通りに研究を実施して,下記のように予想以上の研究成果を挙げることができた.
1)接触アーク起動方式の超高真空GHTA溶接実験システムの完成
平成15年度は中空タングステン電極と被溶接物を接触させた後に電極を引き上げてアーク起動を行う接触アーク起動方式に改造した.平成16年度は,まず超高真空GHTA溶接実験システムに購入した接触起動アーク溶接機を組み込んで接触アーク起動実験が実施できる超高真空GHTA溶接実験システムを完成させた.
2)接触アーク起動方式の適用実証実験とアーク起動現象の解明
宇宙ステーション軌道圧力10^<-5>Paで接触アーク起動方式によるアーク起動実験を実施した,そして,同アーク起動方式が宇宙ステーション軌道圧力で適用できることを実証した.また,アーク起動現象の特徴を明らかにして,高周波高電圧,直流高電圧などの他の起動方式よりも性能,重量,安全面で優れることを確認した.
3)起動パラメータの影響
電極引上げ速度,引上げ高さ,環境圧力,ガス流量などの起動パラメータがアーク起動現象に及ぼす影響を調査した,その結果,同アーク起動方式は起動パラメータの影響を受け難く,信頼性が高いことがわかった.
4)高速度カメラによる溶接現象と酸化膜除去機構の詳細観察
平成15年度は直流パルス溶接電源を使用する宇宙GHTA溶接でアルミニウム合金溶融金属表面の酸化膜を除去できることを示した.平成16年度は,高速度カメラを使用したより詳細な観察によって溶融現象や酸化膜除去機構などの溶接現象を解明した,また,酸化膜除去が可能になった結果,溶融池に溶加ワイヤを供給して溶接継手強度を向上させることが可能になった,研究が順調に進行したので,溶加ワイヤを供給してアルミニウム合金の突合せ溶接継手を製作し,継手性能評価を行って溶接継手が充分な強度を持つことを示した。
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