プラズマ環境下における溶融金属の表面張力の測定

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13450310
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 野城 清 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (40029335)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松本 太平 大阪大学, 接合科学研究所, 助手 (30294135) ; 藤井 英俊 大阪大学, 接合科学研究所, 助教授 (00247230)
• Keywords: プラズマ / ステンレス鋼 / 表面張力 / 溶接 / 溶融池形状

Research Abstract

昨年度よりもプラズマ密度をさらに高めた条件で、溶融Fe-18Cr-8Ni合金の表面張力におよぼす硫黄および温度の影響について検討した。得られた結果を以下に総括する。
1.測定装置を改良することにより、溶融Fe-18Cr-8Ni合金の表面張力および密度をより精度欲測定することが可能になった。また測定温度範囲もこれまでよりも200℃高い1800℃まで広げることが可能になった。
2.プラズマ密度を高めた条件においても溶融Fe-18Cr-8Ni合金の表面張力におよぼすプラズマの影響はみられなかった。
3.溶接時と同様に溶融金属が電極となるように導電性セラミックスであるジルコニアあるいはランタンクロマイト等のセラミックスを基板と用い、表面張力を測定したが、この場合もプラズマの影響はみられなかった。
4.同一の温度において溶融Fe-18Cr-8Ni合金の表面張力は硫黄量の増大にともなって、大きく減少した。
5.溶融Fe-18Cr-8Ni合金の表面張力の温度係数は硫黄を含有しない場合には負の値を示すが、硫黄量の増加にともなって、負から零、さらには正に変化した。
6.溶融Fe-18Cr-8Ni合金の表面張力の温度係数が硫黄量に依存することが、溶接時の溶融池形状が変化する原因であることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] H.Fujii, T.Misono, T.Matsumoto, K.Nogi: "Surface Tension of 304 Stainless Steels under Plasma Conditions"ICCCI2003. (4月以降刊行予定).