研 究 報 告 書

報告書名:

工業技術研究報告書
 

報告書番号:

No.36
 

報告書年度:

2007
 

研究種別:

実用研究
 

テーマ名:

摩擦攪拌接合技術に関する研究
 

副 題:


 

担当者:

田辺 寛 (県央技術支援センター加茂センター)
天城 和哉(県央技術支援センター)
折笠 仁志(    〃     )
岡田 英樹(    〃     )
 

抄 録:

 回転プローブを用いたAZ31Bマグネシウム合金の摩擦撹拌接合を行い,製作した継ぎ手の機械的性質やミクロ組織等について検討を行った。摩擦攪拌接合による継ぎ手は,継ぎ手強さが接合母材の82%で,母材強度には達しなかった。また,プローブにより撹拌された部位は,結晶粒の微細化が確認され,プローブによるせん断応力の付与とショルダからの摩擦熱で動的再結晶を起こしたものと推察された。
 

緒 言:

 近年,顕在化する環境問題から自動車や鉄道車両などの輸送機器の軽量化が求められている。また,輸送機器と同様にパソコンや携帯電話等の携帯用電気製品も,その製品としての性質上,常に軽量化が要求されている。製品の軽量化には,製品設計を見直すとともに,構造材料を比重の大きい材料から比重の小さい金属材料に代替することが効果を上げるため,実用金属中で最も比重の小さいマグネシウム合金が注目されている。
 一方,接合分野においては,近年,アルミニウム合金やマグネシウム合金などの低融点の金属で,溶融させずに接合する固相接合法に関心が集まっている。固相接合法には,大別して,拡散接合法,摩擦圧接法,摩擦撹拌接合法,常温接合法(冷間圧接法),爆発圧接法(爆着法),ガス圧接法,超音波接合法,電磁圧接法,熱間圧接法1)などがある。中でも,摩擦撹拌接合(Friction Stir Welding, FSW)は,英国のThe Welding Institute(TWI)で発明され,特許出願された新しい固相接合法であり,継ぎ手の機械的性質に優れ,熱による歪みが少なく,接合時の欠陥も生じにくい接合法として,すでに鉄道車両や航空宇宙分野におけるロケットの燃料タンクの接合に用いられ,実用化が進んでいる。
 そこで,本研究では,軽量化材料として注目されるマグネシウム合金への摩擦撹拌接合の適用と実用化への知見を得ることを目的に,技術の機能性について調査するとともに,その継ぎ手の引張強さ,硬さ等の機械的特性や金属組織の評価を行った。
 

資 料:

摩擦攪拌接合技術に関する研究.pdf(約269.61 Kバイト)