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研究内容

Ti-6Al-4V合金の線形摩擦接合(LFW)特性評価 PDF資料
東京大学 柳本研究室
目的
 線形摩擦接合(LFW:Linear Friction Welding)とは、材料同士を押し付けながら片側の部材を線形運動させ、接合面に発生する摩擦熱によって溶着させる接合法である。本プロジェクトでは、材料特性を検証し最適な接合条件を選定する。
image  本プロジェクトで取り扱う
 LFW接合された部品
 チタン合金はCFRPとの相性も良く、特にBoeing787で構造部材に多用されているが、切削加工により部品を削り出すため材料やエネルギーの無駄が多くなる。線形摩擦接合では、ニアネットシェイプの部品を製造することで、切削によるロスを最小限化する。本プロジェクトでは、ライン適用に向け、LFW材料の機械的性質(熱処理の検証も含む)を把握するために評価実験を行う。
内容
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様々な評価試験を行い、結果を分析する:
●組織観察 (光学顕微鏡・EBSD解析:電子顕微鏡による結晶解析)
●硬さ試験
●引張試験・疲労試験・疲労き裂試験・破壊靭性試験

上記評価試験の結果を分析し、最適な接合条件を検討する。
更に、接合部周辺の材料性質を改善するため熱処理の検証も行う。
成果
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未熱処理材
 材料硬度に比較的大きいバラツキがある。
 ←バンド状組織の存在
熱処理材
 TMAZ領域で硬度値は低下。
 ← バンド状組織の減少によると考えられる比較的均質の硬度データを得た。
 →疲労特性の向上が期待できる。
今後の課題
 熱履歴の異なる熱処理実験を試行し、特に疲労き裂進展特性の向上を目指す。
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