2022 Fiscal Year Annual Research Report
Relationship during Micro Texture, Strength and Formability of Aluminum Alloy/Steel Laser Butt Tailored Welded Blanks
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20K05153
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
飯塚 高志 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 教授 (60335312)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | テーラードブランク / 異種金属接合 / レーザ接合 / 成形性 / 耐電界腐食性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「①接合条件と強度および微細組織の関係の解明」については，SPCCとA6061P-T6およびA1050P-Oについて接合強度と接合界面構造の関係を調査した．特にSPCC/A1050P-Oについては，レーザ出力と接合強度を変えた接合材を作製し，SEM観察とEDS分析を行った．結果として，強度と脆性の強いアルミニウムリッチな金属間化合物層の形態，および比較的延性のある鉄リッチ相の形態の変化が確認できた．アルミニウムリッチな相は一様に薄い層の場合に強度が高く，鉄リッチ相については，レーザ照射位置によってアルミニウムの拡散が変化し，鉄リッチな金属間化合物の様相も変化する．ただし，強度が最も高くなる条件では金属間化合物層ではなく固溶組織へと変化することが確認できた．同程度の強度を持つ接合材については，レーザ出力にる組織変化はなく，強度と組織の相関の方が強い．結果として，接合条件－接合強度－組織の相関関係を得ることができた．「②接合板の接合部の変形能と成形性の評価」に関しては，接合強度の異なる接合板を作製し，張出し試験と穴広げ試験を実施した．基本的に強度が低い接合材の変形能は低く，強度不足を主因とする界面に平行な破断が生じる．結果として成形性も低くなることが確認された．「③金属間化合物層と電界腐食性の関係の解明」については，参照系として摩擦圧接接合および摩擦攪拌接合をした接合材の複合サイクル試験およびSPCC/A6061P-T6およびSPCC/A1050P-Oレーザ接合材の複合サイクル試験を実施した．サイクル数と接合強度の関係は接合時のレーザ痕の有無ではほとんど変化しなかったことから，接合痕の耐食性への影響がないことが確認された．また，耐食性は初期強度に大きく依存し，固相接合材で界面に沿って生じる腐食は，レーザ接合材については金属間化合物層からアルミニウム側で腐食が進行する．
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