超音波による異材接合部の材料評価方法の検討

利用超声波检验异种材料接头的材料评价方法

基本信息

批准号：
07555525
负责人：
加藤光昭
金额：
--
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

超音波Cスコープ法を用いて、鋼の拡散接合継手の材料評価方法について検討し、機械試験の結果と比較・検討した。接合継手としては、(1)接合界面の表面粗さを種々変化させた炭素鋼の直接接合継手、(2)高速道路の鉄筋として使用されている異形鉄筋のアモルファス接合継手及び(3)炭素鋼と鋳鉄の直接継手を対象とした。まず、使用する超音波の最適周波数について検討し、検出できる欠陥の大きさ及び試験時のSN比の観点から、10MHzを最適周波数として採用した。このときの超音波の焦点寸法は直径600μmで、検出可能な欠陥の最小寸法は直径約40μmであった。継手(1)に対しては、適切なエコーレベルを設定して探傷を行うと、接合条件の変化に伴って接合界面における未接合率は変化し、これは衝撃試験結果とよい対応を示すことを明らかにした。継手(2)に対しては、マクロ的な欠陥は検出されなかったため、接合界面から得られる超音波的なきず面積率に注目した。これは、接合条件によって変化することを明らかにし、これは、衝撃試験結果と対応していることを明らかにした。しかし、引張試験結果には変化が認められなかった。したがって、継手の機械的特性を評価するうえで引張試験はあまり有用ではないといえる。継手(3)に対しては、接合雰囲気として真空度を変化させて接合した。このときも、接合界面から得られる超音波的なきず面積率に注目した。真空度に関係なく良好な接合が得られ、この様子は超音波的にも確認できた。この継手に対しては、衝撃試験及び引張試験結果とも真空度による差異は認められず、超音波により接合継手の評価が可能であることを明らかにした。

采用超声波C-scope法，研究了钢扩散连接接头的材料评价方法，并与力学试验结果进行了比较和讨论。焊接接头包括（1）接头界面具有各种表面粗糙度的碳钢直接焊接接头，（2）高速公路上用作钢筋的异形钢筋非晶接头，以及（3）碳钢接头和铸铁直接接头。。首先，我们考虑了所使用的超声波的最佳频率，从可检测缺陷的大小和测试时的信噪比的角度来看，选择10 MHz作为最佳频率。此时超声波的焦点尺寸为直径600μm，可检测的最小缺陷尺寸为直径约40μm。对于接头（1），当使用适当的回波水平设置进行探伤时，接合界面处的未接合率随着接合条件的变化而变化，这与所揭示的冲击测试结果具有良好的一致性。由于接头（2）没有检测到宏观缺陷，因此我们重点关注从接头界面获得的超声波缺陷面积比。据了解，这根据接合条件而变化，并且发现这与冲击试验结果相对应。然而，拉伸试验结果没有观察到变化。因此，可以说拉伸试验对于评估接头的力学性能并不是很有用。一边改变接合气氛的真空度一边接合接合部(3)。此时，我们还关注从接合界面获得的超声波缺陷面积比。无论真空度如何，都能获得良好的接合，并且使用超声波也证实了这种情况。对于该接头，根据真空度，冲击试验或拉伸试验结果没有观察到差异，这表明可以使用超声波来评估粘合接头。