大阪大学接合科学研究所

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溶接機構学分野

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接合機構研究部門

溶接機構学分野

研究業績

溶融溶接、液相/ 固相接合、および固相接合された接合構造体が有する機能および力学的特性の支配機構を、材料科学的な視点による微細組織観察・構造解析に加え，観察・解析結果に基づくモデリングとシミュレーションを通じて明らかにする。これらを通して、欠陥がなくかつ優れた機能を有する接合界面を得るための材料設計の基礎の確立と、新しい接合法の開発、および接合構造体の特性評価へとつなげることを目指す。これら目的達成のため、接合・界面微細組織のX 線回折法を用いた構成相および組織の配向などの同定、走査型電子顕微鏡や透過型電子顕微鏡および付属機器による接合・界面構造のナノ微細組織観察、元素分析、結晶方位同定、数値シミュレーションなど種々の手法を用いて、その形成過程および接合構造体が有する機能および力学的特性との関連について材料科学的な視点で検討を加えていく。

研究テーマ

１、鋼など構造材料溶接部における組織解析
２、セラミックスや金属などの異材接合機構解明ならびにそれを利用した組織制御
３、先進材料開発における溶接・接合現象の展開
４、溶接・接合現象を用いた機能性材料の創成
５、構造材料の溶接・接合部の力学的特性に及ぼす微視組織の影響評価

タンデムパルスGMAW溶込み形状を母材正弦振動（250 Hz，//溶接方向）により鍋底型へ改善できる現象を汎用3次元熱流体解析ソフトウェアFlow-3Dを用いてS元素による表面張力とその温度依存性を考慮して再現し機構解明。

WC製球面ツールを用いた摩擦攪拌プロセス（FSP）による鋼溶接継手の疲労強度改善とその機構解明：止端形状改善、ツール構成元素の鋼施工表層への固溶による固溶硬化・圧縮残留応力付与。

接合条件限界に近い高い衝突点速度で爆発圧接した第５族遷移金属/Cuクラッド材は、接合界面に微細な第５族金属がCu母相中に存在する中間層を形成、高硬度で、曲げ強度も高くなる（a)HCVとLCV条件で作製したNb/CuとTa/Cuクラッド材の応力ー歪み曲線(b)&(d),(c)&(e) Nb/CuとTa/Cu接合界面中の各中間層EBSD-IPFマップと透過電顕明視野像および制限視野回折像。