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非晶質合金の摩擦接合方法と接合部材 新技術説明会

シーズコード S090001084
掲載日 2010年3月5日
研究者
  • 河村 能人
  • 大野 恭秀
技術名称 非晶質合金の摩擦接合方法と接合部材 新技術説明会
技術概要 摩擦圧力10MPa ~500MPa、摩擦時間60秒で、非晶質合金同志又は非晶質合金と結晶合金を摩擦熱により両材料の接合界面近傍を過冷却液体状態にする。過冷却液体の粘性流動による超塑性変形を摩擦圧力により生じる。接合界面近傍の両材料を同時に接合界面の外側に張出させて接合界面の酸化皮膜を破壊、分断し、張出し材とともに接合界面から外部に排出し新生面で接合する。過冷却液体の接合部における自己温度制御機能により、非晶質合金の接合部の結晶化を避けて摩擦接合する。接合界面近傍の超塑性変形により、張出し長さが接合材の半径の0.2倍以上の張出しを形成する。両材料の接合面の周縁部に45°以下のテーパーのエッジを付けて、パイプ材または丸棒材を接合する。回転を止めると共にアップセット圧力を付加させる。材料を加圧しながら付合せ、材料間にパルス電流を流し、接合部の一部又はすべてを溶融状態まで急速加熱し、接合部の流動変形を伴って摩擦接合する。
画像

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研究分野
  • 溶接技術
展開可能なシーズ 非晶質合金を溶接しても、溶接部が結晶化せず、その熱影響部も結晶化しないよう、非晶質相を保持したまま一般的な金属材料のように摩擦接合する。結晶化温度前に約30K以上の過冷却液体温度域(結晶化温度とガラス遷移温度の差で表される)を持つ非晶質合金を摩擦接合し、非晶質合金同士あるいは非晶質合金と結晶材料との摩擦接合をする。
摩擦による酸化皮膜の破壊と分散、摩擦熱によって接合界面の温度が過冷却液体温度域まで上昇することによる接合界面の著しい軟化と超塑性変形による酸化物の破壊と分散の促進、その時の超塑性変形による張出し形成に伴う酸化物の排出による強固な接合が達成できる。高い摩擦圧力と短時間摩擦圧接による加熱時間と加熱領域を低減できる。張出し形成による温度上昇部の排出による接合界面での加熱部体積減少による冷却効率を向上できる。
用途利用分野 非晶質合金摩擦接合管、非晶質合金摩擦接合丸棒、非晶質合金摩擦接合板
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 独立行政法人科学技術振興機構, . 河村 能人, 大野 恭秀, . 非晶質合金の摩擦接合方法と接合部材. 特開2002-283067. 2002-10-02
  • B23K  20/12     

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