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摩擦攪拌異材接合における材料流動

研究課題

研究課題/領域番号 24560876
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 材料加工・処理
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

安井 利明  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10263229)

連携研究者 福本 昌宏  豊橋技術科学大学, 大学院工学研究科, 教授 (80173368)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2012年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワード摩擦攪拌接合 / FSW / 異材接合 / 材料流動 / 金属間化合物 / 接合・溶接
研究成果の概要

摩擦攪拌接合によるアルミ合金と鉄鋼材料の接合は、輸送機器の軽量化に有望な方法である。その接合条件である入熱量(接合ツール回転数、接合速度)、接合ツール形状、接合線形上は、接合部材の材料流動に影響を与える。この材料流動を制御することが欠陥のない接合体の創製には重要である。そこで本研究では、トレーサを用いたX線CT撮像および数値シミュレーションにより摩擦攪拌による材料流動の可視化を実施し、各種接合条件がどのような影響を与えるかを明らかにした。また、この材料流動により接合界面に形成される反応層の形成機構を明らかにすると共に、その反応層の安定性を放射光によるX線回折により明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] アルミニウム合金/鋼の摩擦攪拌異材接合における材料流動のX線CT観察2014

    • 著者名/発表者名
      安井利明, 石田將, 福本昌宏
    • 雑誌名

      軽金属

      巻: 64 号: 11 ページ: 604-610

    • DOI

      10.2464/jilm.64.604

    • NAID

      130004775052

    • ISSN
      0451-5994, 1880-8018
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of weld line shape on material flow during friction stir welding of aluminum and steel2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Yasui, Naoyuki Ando, Shinpei Morinaka, Hiroki Mizushima and Masahiro Fukumoto
    • 雑誌名

      IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering

      巻: 61 ページ: 012009-012009

    • DOI

      10.1088/1757-899x/61/1/012009

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 摩擦攪拌による異材接合技術の現状と将来2014

    • 著者名/発表者名
      安井利明
    • 学会等名
      生産加工研究会第51回研究会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学
    • 年月日
      2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 異種金属の摩擦攪拌接合における 金属間化合物が強度に与える影響2014

    • 著者名/発表者名
      山口森彦, 安井利明, 福本昌宏
    • 学会等名
      金属学会秋期講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 摩擦攪拌接合を用いた異種材料界面接合現象について2014

    • 著者名/発表者名
      安井利明
    • 学会等名
      H26溶接学会秋季全国大会フォーラム
    • 発表場所
      黒部市宇奈月国際会館「セレネ」
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Al合金/鉄鋼材料の摩擦攪拌接合における接合線形状の影響2014

    • 著者名/発表者名
      伊東篤志, 安井利明, 福本昌宏
    • 学会等名
      平成26年度溶接学会春季全国大会
    • 発表場所
      東京ビックサイト
    • 年月日
      2014-04-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Al合金/鉄鋼材料の摩擦攪拌接合における接合線形状の影響2014

    • 著者名/発表者名
      伊東篤志, 安井利明, 福本昌宏
    • 学会等名
      溶接学会
    • 発表場所
      東京ビッグサイト,東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Formation Mechanism of Weld Interface between Aluminum and Steel by Friction Stirring2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Yasui, Arata Imai and Masahiro Fukumoto
    • 学会等名
      10th International Symposium on Friction Stir Welding
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Material Flow by Friction Stir Welding between Aluminum and Steel on Weld Interface2013

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Yasui, Takayuki Shimizu and Masahiro Fukumoto
    • 学会等名
      International Joint Symposium on Joining and Welding (IJS-JW2013)
    • 発表場所
      Hotel Hankyu Expo Park, Osaka
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of weld line shape on two-dimensional welding between steel and aluminum by friction stirring2013

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Ando,Toshiaki Yasui and Masahiro Fukumoto
    • 学会等名
      International Symposium on Interfacial Joining and Surface Technology (IJST2013)
    • 発表場所
      Osaka University, Osaka
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 数値流体解析による異材摩擦攪拌接合の接合特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      清水貴明, 安井利明, 福本 昌宏
    • 学会等名
      平成25年度溶接学会春季全国大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Al合金/鉄鋼材料摩擦攪拌接合の接合特性におよぼす鋼種の影響2013

    • 著者名/発表者名
      清水貴明, 安井利明, 福本 昌宏
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部第62期総会・講演会
    • 発表場所
      三重
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Fluid Dynamics Analysis of Material Flow in Friction Stir Welding of Aluminum2012

    • 著者名/発表者名
      T. Shimizu, T. Yasui, M. Fukumoto
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Designing, Processing and Properties of Advanced Engineering Materials (ISAEM-2012)
    • 発表場所
      Toyohashi, Japn
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Tool Shape on Weld Interface between Al/Fe by Friction Stirring2012

    • 著者名/発表者名
      A. Imai, M. Tsubaki, T. Yasui, M. Fukumoto
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Designing, Processing and Properties of Advanced Engineering Materials (ISAEM-2012)
    • 発表場所
      Toyohashi, Japn
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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