US2000-18 ステンレス鋼同士の突き合わせ超音波溶接について

概要

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突き合わせ超音波溶接によればアルミニウム、銅、鉄鋼材等の同種および異種材料厚板の端面同士の接合が可能である。耐食性があり、強度の高い金属材料であるが、突き合わせ超音波溶接条件の詳細なデータが無い、板厚6.0mmの商用純アルミニウム、アルミニウム合金およびステンレス鋼材、ステンレス鋼材同士の接合を15kHzの突き合わせ超音波溶接装置を用いて試み、接合条件、接合状態および溶接部の硬さ分布等の溶接部の特性につき検討した。溶接部断面の硬さ分布をmicro Vickers硬さ計で測定した結果、ステンレス鋼試料側の接合部近傍の硬さが母材の20%近く上昇する等の従来にない特徴が認められた。ステンレス鋼同士の場合には、振動振幅25mm(peak-to-zero value)、静圧力70MPa、溶接時間1〜3s程度で、かなり大振動振幅が必要であるが、溶接面の電解研磨処理によりほぼ母材強度に近い完全な接合が可能であることが分かった。これらの材料の接合は、構造材の接合のみならず、電子部品等の小型化、生産性の向上のために実用化が強く望まれている。
2000-06-12