| 研究課題/領域番号 |
61470062
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
溶接工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
桑名 武 東北大学, 工学部, 教授 (60005238)
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| 研究分担者 |
佐藤 嘉洋 東北大学, 工学部, 助手 (00170796)
木口 立而 東北大学, 工学部, 助手 (60005410)
粉川 博之 東北大学, 工学部, 助教授 (10133050)
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| 研究期間 (年度) |
1986 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
1988年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1987年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1986年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
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| キーワード | アーク溶接 / 溶接金属 / ガス・メタル反応 / スラグ・メタル反応 / 窒素吸収 / 酸素吸収 / 熱力学 / 冶金物理化学 |
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| 研究概要 |
1.溶接過程のガス・メタル反応を解明する目的で、雰囲気調整装置を用いてアーク溶解及び溶接した金属材料(主に鋼)の窒素及び酸素吸収について系統的に調べた。以下に鋼についての結果の概要を示す。
(1)、アーク溶解過程における鋼に窒素吸収挙動は、その吸収量において熱力学的平衡状態より多くかつジーベルツの法則に従わないものの、個々の合金元素の影響の度合は平衡状態のものと大きな違いがないことがわかった。
(2)、アーク溶接過程における鋼の窒素吸収挙動もジーベルツの法則に従わず、アーク溶解の場合と異なり、高Cr合金あるいは高圧窒素雰囲気のような平衡窒素溶解度がかなり高い場合にはそれより低い値を示すことから、反応時間不足が示唆された。しかし、同一溶接条件下では個々の合金元素の影響の度合は平衡状態のものと大きな違いはなかった。
(3)、酸素を含む種々の雰囲気下で鉄合金をアーク溶解およびGMA溶接し、溶融金属の酸素吸収挙動に及ぼす合金元素(Si、Mn、Si-Mn、Al、Ti)の影響について系統的に調べた。また、溶融金属中に生成する酸化物系介在物の組成、形態、数、量について調べ、溶接過程における鋼溶接金属の酸素吸収及び脱酸機構について検討を行った。
(4)、高圧Ar-CO_2雰囲気下で鋼のGMA溶接を行い、酸素吸収、合金元素量の変化等に及ぼす雰囲気の影響を系統的に示した。また、得られた溶接金属の機械的性質は雰囲気に依存して変化し、それは溶接金属の酸素吸収量の変化で説明することができた。
2.溶接過程のスラグ・メタル反応を解明する目的で、単純な組成のフラックスを用いた場合の鋼サブマージアーク溶接金属の酸素量に及ぼすフラックス組成の影響について系統的に調べ、溶接金属の酸素量低減化についての検討を行った。
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