水中衝撃波を利用する爆発圧接法に関する研究

Research Project

Project/Area Number	05J52972
Research Category	Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Allocation Type	Single-year Grants
Section	国内
Research Field	Materials/Mechanics of materials
Research Institution	Kumamoto University
Research Fellow	森昭寿熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 特別研究員(DC2)
Project Period (FY)	2005
Project Status	Completed(Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help	¥900,000 (Direct Cost : ¥900,000) Fiscal Year 2005 : ¥900,000 (Direct Cost : ¥900,000)
Keywords	爆発圧接法 / 水中衝撃波 / 爆発加工法 / 圧接条件
Research Abstract	水中衝撃波を利用する爆発圧接法において、水虫衝撃波の制御を行うことで爆発圧接条件の均一化を図るため、水中衝撃波の伝播距離に比例して爆薬量(爆薬の厚さ)を増加させる方法を新しく考案し、この方法の有用性について研究を行った。研究内容とその結果の詳細を次に示す。 1.水中衝撃波伝播挙動の計測従来から使用されている厚さを一定にした爆薬と、厚さを変化させた爆薬とのそれぞれに場合に対して、高速度カメラを用いて、発生する水中衝撃波の観測実験を行った。撮影結果から、厚さを増加させていくことで水中衝撃圧が増加し減衰する衝撃エネルギを補えることを確認できた。また数値解析と実験とを比較した結果、良好な一致を示し、数値解析を用いることで水中衝撃波の挙動をより把握することができた。 2.爆薬の傾斜角度に対する接合状態の把握金属組合せに適合した接合条件を満たすために爆薬の傾斜角度を調整しなければならない。そこで、実用的な適用範囲として考えられる10、15、20、25、30゜に対して、数値解析及び実験を行った。接合状況を確認した結果、実験から得られた界面波サイズの傾向と解析から得られた水中衝撃圧と接合条件の傾向がどの角度においても非常によい一致を示した。 3.各種金属箔を用いた爆発圧接 Mg合金箔、インコネル合金箔等の高機能クラッド材として適用できると考えられる金属薄板を用いた爆発圧接を試みた。その結果、各種材料に対して良好な接合を得ることができ、また爆薬厚さを変化させる方法をとることで、厚さを一定にした爆薬を用いる従来の方法よりも均一な界面波を有する接合体が得られた。 4.重ね合わせた場合における接合状態の把握大面積での接合を可能にすることを図るため板端部のみを重ねるような実験を試みた。この結果から重ね合わせた状態での接合過程を確認でき、接合の可能性を検討できた。