成果報告書詳細
管理番号100013661
タイトル平成17年度-平成19年度成果報告書 平成17年度第2回採択産業技術研究助成事業 05A31704d レーザ圧接異種金属面接合法による複合機能材製造技術の開発 平成19年度最終
公開日2009/4/24
報告書年度2005 - 2007
委託先名独立行政法人国立高等専門学校機構阿南工業高等専門学校西本浩司
プロジェクト番号P00041
部署名研究開発推進部
和文要約合金化溶融亜鉛めっき鋼板と工業用純アルミニウムのレーザ圧接接合を行い,それらの接合性,接合強度について調べるとともに,TEMを用いて接合部近傍の微細組織の観察を行い,接合機構について検討した.レーザ圧接法では,接合界面を直接加熱・溶融することが可能であるため,めっき層とアルミニウム表面を薄く溶融させることで,接合界面にAl-Zn固溶体を形成させて接合させることを接合のキーポイントとした.GA鋼板とA1050の接合では,反応生成層が10 -m以上と厚く形成しても,引張せん断,剥離ともにアルミニウム母材破断する高い継手強度が得られるという新しい知見を得た.また,TEM観察結果から,反応生成層の主たる相はAl-Zn固溶体であり,固溶体中に金属間化合物を細かく分散・析出して接合されていることを明らかにし,このような接合機構により接合されたことで高強度な継手強度が得られることを明らかにした.
英文要約Dissimilar metals joints of Zn-coated steel (GA-steel) and commercially available pure aluminum (A1050) sheets were produced by changing the laser power and the roller pressure by the laser pressure welding method. The compound layers in the weld interface were observed by optical microscope, and the layer thicknesses were measured. The thicknesses were in the range of 7 to 20 -m. The mechanical properties of welded joints were evaluated by the tensile shear test and the peel test. Even if the compound layer was thick, high joint strength was obtained. In order to know the reason for such high strength of joints with thick compound layers and the joining mechanism, the compound layer was observed by the HR-TEM. The TEM observation results revealed that the main phase in the compound layer was the solid solution of Al+Zn. Moreover, the intermetallic compound was identified as FeAl, Fe2Al5, Fe4Al13 and Fe2Al5Zn0.4 phase by electron diffraction. The reason for the production of high strength joints with the relatively thick intermetallic compound layer was attributed to the formation of (Al + Zn) phase with finely dispersed intermetallic compounds.
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