| 研究概要 |
平成4年度より平成6年度にかけて,軟鋼/ニッケル及び軟鋼/チタンを大気中で拡散接合し,それらの静的強さ,疲労強さ及び接合界面における微視的な接合特性を明らかにするとともに,超音波を用いてこれらの諸特性を非破壊的に評価することを目的として,実験が行われた。得られた成果は概略以下の通りである。
(1)反応相の有無に関わらず,せん断試験では接合界面に沿うせん断破壊を生じ,せん断疲労試験では接合部端部で発生したき裂が板厚方向に成長して垂直破壊した。なお,軟鋼/Ti接合材の疲労試験では,高応力側ではせん断破壊,低応力側ではTi板の垂直破壊を生じた。せん断強さは接合部推定直径の二乗に比例して増加したが,過労寿命は推定直径に大きく依存しなかった。また,疲労耐久限度は軟鋼同士の接合材にほぼ一致した。
(2)軟鋼/Ni拡散接合材において,エコー強さ比とき裂深さとの関係を用いて単一の試験片中における疲労き裂の発生・伝播過程が追跡され,疲労き裂の超音波モニタリングの有用性が示された。
(3)溝を有する軟鋼平板同士の拡散接合材において,超音波波形のスペクトルを部分空間法により解析して求めた第1,第2主成分は溝間隔に従って変化した。また,公称せん断強さは,超音波測定で求められる接合部推定直径及び第1,第2主成分により定量的に評価された。
(4)軟鋼/Ti接合材の接合界面より反射した超音波波形のスペクトルは,接合界面における界面層の溶融の有無によって大きく変化した。また,せん断強さは,推定直径及び超音波スペクトルより求めた応答関数を部分空間法により解析して求めた2つの主成分により定量的に評価された。
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