| 研究課題/領域番号 |
07555218
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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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, 主幹研究員
小沼 静代 新潟大学, 工学部, 助手 (50018496)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| キーワード | 超音波振動 / 大気中無フラックスろう接 / Al-Mg合金 / 加熱速度 / Mg介在物 / Zn-Al-Si合金ろう / 凝固制御 / 細粒化 |
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| 研究概要 |
高Mg含有高力アルミニウム合金のろう接はこれまで不可能であった。本研究は、超音波振動を利用してそのろう接を可能にし、さらに、高強度の継手を得ることを目的に行った。
超音波振動をろう接部に付加することによって、純アルミニウムが大気中でフラックスを用いずにうまくろう接できることがこれまでの研究で判明していたので、ろう接が不可能であったMg含有アルミ合金にも本法を適用した。純亜鉛をろう材にして接合すると、約160MPaの接合強度の継手が得られた。この強さは母材強度の約50%であり、十分な強度とはいえない。ろう層部の観察から、母材から溶出したMg介在物が多数存在し、亀裂がこの介在物を通っており、Mg介在物の形成が強度低下の原因と考えられた。
ろう層部でのMg介在物は、加熱に伴うMgの接合表面偏析に起因していることを、EPMA、 AESとESCAによって確認した。これに基づき、Mgの表面偏析の低減策として、加熱速度の向上、Mg溶解度を減少させて、ろう材自体の強度上げるべく、Zn-Al-Si合金ろう材を試作してろう接した。Mgの溶解は抑制され、接合強度は上昇したが不十分であった。
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。超音波振動の導入効率が悪いために、接合面積が60%程度で、高い接合強度は得られなかった。超音波の導入効率の向上が今後の検討課題である。
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