新構造消耗電極式ワイヤの開発とワイヤ設計指針の確立

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18360358
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 中村 照美 独立行政法人物質・材料研究機構, 新構造材料センター, 主幹研究員 (20354277)
• 研究分担者: 平岡 和雄 独立行政法人物質・材料研究機構, 新構造材料センター, グループリーダ (30354278) ; 平田 好則 国立大学法人大阪大学, 工学研究科, 教授 (00116089)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 溶接 / MIG溶接 / Ar / ワイヤ溶融挙動 / シミュレーション / ハイブリッドワイヤ / 溶融金属液柱 / 安定化

研究概要

通常の消耗電極式溶接では使用されない純Ar雰囲気中で、安定な溶接を可能とする新構造ワイヤ(ハイブリッドワイヤ)について、適切な組成と構造を設計するための、シミュレーションモデルを開発した。シミュレーションに必要なアークの入熱範囲を推定するために、高速度カメラを使用した電子密度計測法を開発した。シミュレーションモデルを用いて、適切な組成と構造を持つハイブリッドワイヤを提案し、ワイヤ試作により実証を行った。

研究成果

• [雑誌論文] ire melting behavior of coaxial hybrid solid wire in pure Ar shielding gas (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura and K. Hiraoka
  • 雑誌名: Proc. the 8th International Symposium of Japan Welding Society, November ページ: 330
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of MIG welding stability in pure Ar shielding gas using a small amount of oxygen and a coaxial hybrid solid wire (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, K. Hiraoka and S. Zenitani
  • 雑誌名: Science and Technology of Welding and Joining Vol. 13(1) ページ: 25-32
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超微量酸素軸流局部添加によるAr-MIGアーク溶接特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 銭谷哲、中村照美、平岡和雄、篠崎賢二
  • 雑誌名: 溶接学会論文集 Vol. 25 (1) ページ: 187-195
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wire melting behavior of coaxial hybrid solid wire in pure Ar shielding gas
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura and K. Hiraoka
  • 雑誌名: Welding in the Word (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] Wire melting behavior of coaxial hybrid solid wire in pure Ar Shielding gas (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村照美、平岡和雄
  • 学会等名: 溶接学会溶接アーク物理研究委員会
  • 発表場所: 埼玉大学ステーションカレッジ
  • 年月日: 2009-01-27
• [学会発表] Wire melting behavior of coaxial hybrid solid wire in pure Ar shielding gas (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura and K. Hiraoka
  • 学会等名: International Institute of Welding, IIW Doc. 212-118-08
  • 発表場所: Graz (Austria)
  • 年月日: 2008-07-08
• [学会発表] 同軸複層ハイブリッドワイヤの溶融挙動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中村照美、平岡和雄
  • 学会等名: 溶接学会溶接アーク物理研究委員会
  • 発表場所: 東京仕事センター
  • 年月日: 2008-05-09
• [学会発表] 同軸複層ハイブリッドワイヤの溶融挙動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中村照美、平岡和雄
  • 学会等名: 溶接学会全国大会講演
  • 発表場所: ハイヤット・リージェンシー・オーサカ
  • 年月日: 2008-04-09
• [学会発表] 同軸複層ハイブリッドワイヤの構造と溶滴移行特性、同軸複層ハイブリッドワイヤの溶融挙動 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中村照美、平岡和雄
  • 学会等名: 溶接学会全国大会講演
  • 発表場所: 大阪大学接合科学研究所
  • 年月日: 2007-09-19
• [学会発表] 同軸複層ハイブリッドワイヤの構造と溶滴移行特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中村照美、平岡和雄
  • 学会等名: 溶接学会溶接アーク物理研究委員会
  • 発表場所: 大阪大学接合科学研究所
  • 年月日: 2007-07-31
• [学会発表] Influence of hybrid solid wire structure on droplet transfer -Arc behavior of Hybrid solid wire- (2007)
  • 著者名/発表者名: T Nakamura, K. Hiraoka, T. Ito T. Saito, and M. Yoshida
  • 学会等名: International Institute of Welding, IIW Doc. 212-1105-07
  • 発表場所: Dubrovnik (Croatia)
  • 年月日: 2007-07-03
• [学会発表] Development of stable MIG welding in pure Ar gas using hybrid solid wire (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, K. Hiraoka, and S. Zenitani
  • 学会等名: The 5th Asian Pacific IIW International Congress
  • 発表場所: Sydney (Australia)
  • 年月日: 2007-03-07
• [学会発表] MIG Arc behavior in addition to small amount of oxygen into shielding gas (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, K. Hiraoka, and S. Zenitani
  • 学会等名: International Institute of Welding, IIW Doc. 212-1095-06
  • 発表場所: Quebec (Canada)
  • 年月日: 2006-08-28
• [図書] 溶接ワイヤの動的溶融特性のモデル化とアーク溶接プロセスの最適化、溶接法ガイドブック6 溶接プロセスの高機能化にむけた新しい展開(アーク溶接はどこまで進むか)(溶接学会溶接法研究委員会編) (2008)
  • 著者名/発表者名: 中村照美
  • 総ページ数: I-81-I-87
  • 出版者: 黒木出版
• [図書] 軸流局部添加による極低酸素MIG溶接、溶接法ガイドブック6 溶接プロセスの高機能化にむけた新しい展開(アーク溶接はどこまで進むか)(溶接学会溶接法研究委員会編) (2008)
  • 著者名/発表者名: 中村照美、銭谷哲、平岡和雄
  • 総ページ数: II-91-II-95
  • 出版者: 黒木出版
• [図書] 同軸複層ハイブリッドワイヤによるAr-MIG溶接、溶接法ガイドブック6 溶接プロセスの高機能化にむけた新しい展開(アーク溶接はどこまで進むか)(溶接学会溶接法研究委員会編) (2008)
  • 著者名/発表者名: 中村照美、平岡和雄
  • 総ページ数: II-53-II-57
  • 出版者: 黒木出版
• [備考] 受賞 : 平成20年8月(2008) 溶接プロセス技術奨励賞 ((社)溶接学会 溶接法研究委員会)