摩擦溶接評価試験(1) MA957の溶接法検討

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鹿倉 栄; 飛田 典幸; 関 正之; 豊島 光男; 蔦木 浩一 ; 千田 茂久

Shikakura, Sakae; Tobita, Noriyuki; Seki, Masayuki; Toyoshima, Nitsuo; Tsutagi, Koichi; not registered

(目的)新材料の燃料要素加工に関する新溶接技術開発の一環として、圧接法の一種である摩擦溶接試験を実施した。(方法)試験に用いた材料は酸化物分散強化型フェライト鋼(MA957)棒材(INCO社製)である。摩耗溶接装置は、制動式を使用した。(結果)以下に試験結果の概略を示す。1試料の表面には、軟化した母材の一部がバリ状に発生し概観は良くない。2溶接部の硬さは、母材に比べ25%程軟化した。3溶接部にはボイドのような欠陥の発生は無かった。但し、組織が表面方向に流れているのが観察された。4引張強度は、母材強度と比較すると約20%程減少した。5元素分析結果は、Y2O3等の凝集は無かった。(結論)摩擦溶接法では圧接時に外表面にイバリが発生するが、このイバリは、摩擦熱により接合部が軟化し遠心力により外表面に押し出された物であり、旋盤等による機械加工で十分に除去することが可能である。また、酸化物分散強化フェライト鋼を通常使用されているTIG溶接法及びレーザ溶接法などの融接法で溶接すると、溶接金属部に多数のブローホールが発生するとともに、耐熱性を強化する目的のために母材内に均一に分散させたY2O3が凝集し、母材よも強度的に低下してしまうが、摩擦溶接法では、融接法のような現象は確認されなかった。その為、酸化分散強化フェライト鋼等を溶接する方法は、摩擦溶接等の固相接合が適していると考えられる。また、摩擦溶接法は接合部にイバリが生じるとともに、薄肉管の圧接機が開発されていない為

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