ブレイジングプリカーサの局所加熱によるポーラスアルミニウム発泡補修

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K05163
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26050:材料加工および組織制御関連
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 鈴木 良祐 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (10612400)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: ポーラスアルミニウム / 発泡 / 補修 / プリカーサ / アルミニウム合金

研究成果の概要

直方体状のポーラス純アルミニウムを試験片とし，その中央にドリルで貫通孔を付与して欠陥を模擬した．修復のためのフィラーとして，アルミニウム合金製円柱状プリカーサを用意した．フィラーは高温に加熱する発泡(膨張)する．フィラーを試験片の欠陥を模擬した孔に詰め，赤外線イメージ炉およびTIG溶接機を用いてフィラー端面を加熱し，発泡したフィラーで欠陥を充填する発泡補修を行った．フィラーを十分発泡させることができれば，局所熱源を用いて発泡補修が可能であることを明らかにした．また，欠陥近傍に熱容量の大きな金属がある場合，フィラーは発泡せず局所加熱による発泡補修が困難となることも明らかとなった．

自由記述の分野

材料力学

研究成果の学術的意義や社会的意義

局所的に破壊したポーラスアルミニウム製大型構造部材を交換せずに継続的に利用するために，局所的破壊箇所を補修する必要がある．局所的破壊箇所を補修する技術として発泡補修が提案されているが，ポーラスアルミニウム製大型構造部材全体を高温に加熱する必要があるため，消費電力が大きくなり，補修コストが高くなる．本研究では，より安価に補修するために，フィラーを局所的に加熱することにより，発泡補修が可能か調べた．浅い欠陥であれば，発泡補修することで，欠陥がある場合に比べ部材強度を上昇させることが可能なことが明らかになった．これにより，これまでより安価にポーラスアルミニウム製大型構造部材の補修が可能になった．