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飛翔体用高強度アルミニウム合金のレ-ザ-・電子ビ-ム溶接部の特性解明

研究課題

研究課題/領域番号 01550565
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 溶接工学
研究機関大阪大学

研究代表者

片山 聖二  大阪大学, 溶接工学研究所, 助手 (10144528)

研究分担者 松縄 朗  大阪大学, 溶接工学研究所, 教授 (20029119)
研究期間 (年度) 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1989年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード高強度アルミニウム合金 / レ-ザ-溶接 / 溶接性 / 時効 / 凝固組織 / ミクロ偏析 / 単結晶 / レ-ザ急速凝固法
研究概要

1.市販の時効硬化性強度アルミニウム合金、高純度アルミニウムならびに約2.4および6%Cu含有のAlーCu2元系試作合金に対してレ-ザ-溶接を行った結果、いずれの合金においても、その溶接部の機械的性質が低下するという問題があった。その低下の要因としては、溶接金属部において凝固時にCu,Mg,Zn,Liなどが粒界やセル境界へのミクロ偏析をし、時効後においても強度・硬度が十分には回復しないためであった。
2.溶接熱影響部では熱履歴を受け、溶体化およびアニ-リング処理に相当する現象が起こるために硬度・強度が低下した。
3.溶接金属部では、合金元素Mg、ZnおよびLiはレ-ザ-/電子ビ-ム溶接中の蒸発現象により母材の含有量に比べて減少し、一方、CuはAlの減少の方が多いために増加することがわかった。
4.凝固挙動について検討した結果、レ-ザ-溶接金属部の大部分はデンドライト状セルとして<100>方向に、合金では直線的に凝固し、一方、純Alでは曲線的に凝固し、いずれの場合でも最大で15℃程度熱流方向に偏位されたものもあった。
5.レ-ザ-による小入熱急冷凝固法のミクロ偏析挙動について検討した結果、AlーCu合金の最大固溶限は548℃で約5.7%であるが、冷却速度が10^5K/sと急速の場合でAlー2%Cu合金ではCuの偏析が観察され、実験の範囲内では無拡散のマッシプ凝固は観察されなかった。したがって、今後、高強度アルミニウム合金において機械的特性の優れた溶接部を作成・開発するためには、溶接部の組成と各材料に対する最適後熱処理条件などに関する導出法を検討し、基礎デ-タをさらに得る必要があった。

報告書

(1件)
  • 1989 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] 片山聖二: "市販アルミニウム合金のレ-ザ溶接" 溶接学会高エネルギ-ビ-ム加工研究委員会資料. HEBー24ー90. 1 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 片山聖二: "アルミニウム合金5456のレ-ザ溶接ーアルミニウム合金のレ-ザ溶接性(第1報)ー" 溶接学会全国大会講演概要集. 46. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 片山聖二: "各種アルミニウム剛金のレ-ザ溶接ーアルミニウム合金のレ-ザ溶接性(第2報)ー" 溶接学会全国大会講演概要集. 46. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Seiji Katayama: "Laser Weldability of Commercial Aluminum Alloys" Proc. of 5th Int. Symposium of JWS. 1. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 清水弘之: "AlーCu単結晶合金のレ-ザ急速凝固組織" 溶接学会全国大会講演要集. 46. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroyuki Simidzu: "Laser Rapid Solidification Microstructure of Alー2%Cu Single Crystal Alloy" Proc. of JWRIーMIT Joint Symposium “Present and Future Materiels Parocessing". 1. 98-101 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1989-04-01   更新日: 2016-04-21  

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