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半導体レーザとホットワイヤ法の融合による中厚板材料の高品質溶接技術に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18H01640
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分24020:船舶海洋工学関連
研究機関広島大学

研究代表者

山本 元道  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (30274111)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2020年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2018年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワードホットワイヤ法 / レーザ溶接 / 厚鋼板 / 1パス溶接 / 高強度・高靭性 / 高出力半導体レーザ / ホットワイヤ / 狭開先 / 立向き1パス / 半導体レーザ / 中厚板材料 / 高品質溶接技術 / 低入熱 / モニタリング / 大型船舶 / 中厚鋼板 / 下向き突合せ継手 / 立向き突合せ継手
研究成果の概要

厚鋼板(板厚20mmの下向き1パス突合せ継手,板厚50mmの立向き1パス突合せ継手)に対する低入熱・高品質溶接法として,ホットワイヤ法と高出力半導体レーザ(6kWx2台)を組み合わせた溶接技術の検討を行なった。両継手共に,矩形レーザビーム形状および照射条件(照射位置,ウィービングなど)を適正化することで,融合不良のない,十分な強度を有する継手を実現することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大型船舶,橋梁,建築鉄骨,発電プラント,エネルギータンクなど,多くの重要インフラ製造分野において今後必要不可欠となる,高品質・高能率溶接技術の開発を目的としている。これまでのレーザ溶接と全く異なるコンセプトを提案・実現することで,施工裕度向上,溶接金属特性制御,自動化,高強度・高靭性母材の適用拡大なども可能となる。本溶接法の概念は他の様々な製品製造にも応用できるため,幅広い本研究成果の活用を検討している。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Optimization of Laser-Irradiating Conditions for Vertical Welding on Thick Steel Plate using Hot-Wire Laser-Welding Method2019

    • 著者名/発表者名
      SITTISAK Charunetratsamee、EAKKACHAI Warinsiriruk、SHINOZAKI Kenji、YAMAMOTO Motomichi
    • 雑誌名

      溶接学会論文集

      巻: 37 号: 4 ページ: 187-192

    • DOI

      10.2207/qjjws.37.187

    • NAID

      130007732166

    • ISSN
      0288-4771, 2434-8252
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Melting by Reflected Laser Beam during Vertical Welding via Hot-Wire Laser Welding2019

    • 著者名/発表者名
      SITTISAK Charunetratsamee、EAKKACHAI Warinsiriruk、SHINOZAKI Kenji、YAMAMOTO Motomichi
    • 雑誌名

      溶接学会論文集

      巻: 37 号: 4 ページ: 208-214

    • DOI

      10.2207/qjjws.37.208

    • NAID

      130007749645

    • ISSN
      0288-4771, 2434-8252
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ホットワイヤ・レーザ法を用いた狭開先多層溶接の適正溶接条件の導出2020

    • 著者名/発表者名
      丸本 啓太
    • 学会等名
      溶接学会秋季全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Development of Vertical Welding Process for Heavy-thick Steel Plate using Hot-wire Laser Welding2019

    • 著者名/発表者名
      Sittisak Charunetrasamee, Motomichi Yamamoto
    • 学会等名
      IIWAP2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ホットワイヤ・レーザ溶接法を用いて作製した厚鋼板立向き1パス溶接継手の特性2018

    • 著者名/発表者名
      Sittisak Charunetrasamee, 山本元道
    • 学会等名
      溶接学会秋季全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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