| 研究課題/領域番号 |
07555218
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
渡辺 健彦 新潟大学, 工学部, 教授 (00210914)
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| 研究分担者 |
佐藤 昭一 昭和アルミニウム(株), 技術研究所, 主幹研究所
小沼 静代 新潟大学, 工学部, 助手 (50018496)
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| キーワード | 超音波振動 / Al-Mg合金 / ろう接 / Mg表面偏析 / Zn-Al-Si合金ろう / 凝固制御 / 細粒化 / 接合強度 |
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| 研究概要 |
Mgを約2.5%および5%を含有した二種類の高力アルミニウム合金について、純亜鉛箔をろう材として、超音波振動を付加してろう接を行った。その結果、大気中でフラックスを用いずにそのろう接が可能になることが見いだされた。しかし、接合強度は低く母材強度の約50%であった。接合強度が加熱速度の上昇とともに向上する傾向があることから、含有成分元素のMgの表面偏析と析出挙動についてEPMA、AESとESCAを用いて検討した。その結果、加熱速度の上昇とともにMgの表面偏析量は減少し、ろう層部におけるMg介在物量も減少して接合強度が上昇することが明らかになった。
次に、ろう材の強度を高めて接合強度をさらに向上させるために、Zn-A1-Si合金ろう材を試作した。このろう材を用いてろう接した結果、ろう層部にSiリッチの第二相が晶出して、接合強度は上昇しないことが判明した。続いて、再び、純亜鉛箔をろう材に選び、ろう層部の凝固組織を制御することによって、細粒化し、Mgの表面偏析を抑制することによって接合強度を高める可能性を検討し、2.5%Mg合金では、母材破断するまでに接合強度を高めることに成功した。
実規模試片への適用実験として、押出し材に本法の適用を試みた。接合面積は約50%になるものの、超音波振動の導入効率が悪いために、高い接合強度は得られなかった。しかし、超音波同入時のエネルギーロスを少なくするか、より高出力の超音波装置を用いれば高信頼性のろう接が可能であると思われる。
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