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◆本講座は3ヶ月コースの通信教育講座です。
 開講日から弊社より毎月(計3回)テキストを郵送します。

◆テキストに付属する演習問題に解答していただければ、その解答用紙を講師が添削します。
 模範解答と一緒に添削が終わった解答用紙を弊社からご返送します。
 解答用紙の送付・返送やお問い合わせは基本的に全てEメールでやり取りさせていただきます。

金属の接合と異種金属接合への応用

通信講座概要

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略称
異種金属接合
通信講座No.
ce201001
開催日
2020年10月14日(水)
講師
ソノヤラボ(株) 代表/山梨大学 名誉教授 園家 啓嗣 氏

ソノヤラボ(株) 代表 Ph.D. 園家 啓嗣 氏 ※山梨大学 名誉教授
【略歴】
 1977年 大阪大学 大学院工学研究科 博士前期課程 修了
 1977年 石川島播磨重工業(株)
 2006年 産業技術総合研究所 客員研究員
 2007年 芝浦工業大学 教授(システム工学部)
 2009年 山梨大学 教授(大学院医学工学総合研究部)
 2016年 ソノヤラボ(株)設立
 ※御社で接合(アーク、レーザ、接着、摩擦攪拌、超音波接合)、表面処理(めっき、溶射)で解決したい課題がありましたら連絡ください。課題解決のための技術支援をします。
価格
1名で受講した場合: 44,000円(税込)
2名で受講した場合: 55,000円(税込)
3名で受講した場合: 66,000円(税込)
※4名以上で受講される場合はお問い合わせ下さい。
価格関連備考
※請求書はお申し込みを受理次第、発送させていただきます。  
スケジュール
10月14日(水) 第1講 テキスト配本
11月13日(金) 第1講 演習問題回答締切(必着)  第2講テキスト配本
12月14日(月) 第2講 演習問題回答締切(必着)  第3講テキスト配本
1月14日(木) 第3講 演習問題回答締切(必着)
2月8日(月) 修了書送付  
趣旨
 接合は古代からある基盤技術である。現在の構造物はほとんどが溶接構造でできており、接合はものつくりの基本となる技術であると考えられる。
 本講座において、初めに接合の意義、歴史(アーク溶接や抵抗溶接の古代から現在までの移り変わり)について説明する。次に各種の接合法について基礎とその応用について解説する。先ず、機械的接合法は、ボルト・リベット、セルフピアシングリベット(SPR)、カシメ、接着などについて原理、特徴などについて述べ、新しい技術についても紹介する。
 そして、冶金的接合法について説明する。冶金的接合は大きく分けて融接(溶接)、圧接、ろう接に分かれる。融接にはアーク溶接、抵抗溶接、ガス溶接、電子ビーム溶接、レーザ溶接がある。それぞれの手法について原理、特徴、適用例などついて説明する。圧接には、ガス圧接、拡散接合、摩擦攪拌、超音波接合などがあり、各々の原理、特徴、適用例を説明し、その中で新しい技術も紹介する。最後に、ろう接について原理と特徴、レーザを使った新しい方法などについて述べる。
 最近は、自動車ボデイのアルミ/鉄鋼の異種金属接合(軽量化と安全化両立のため)を始めとして、各種分野でマルチマテリアル化が推進されている。従って、先ず自動車等での機械的接合による異種金属接合について、原理、特徴、現状やこれからの展開について解説する。
次に融接については、筆者の研究データを用いて抵抗スポット溶接によるアルミ・異種金属接合の原理、特徴、課題について説明する。また、進歩が著しいレーザ溶接による各種の異種金属接合について、特徴、課題、適用例等について述べる。
 圧接については、摩擦攪拌による異種金属接合は輸送機関を始め各種分野で適用されており、各種の異種金属について特徴、課題を始め今後の展開などについて説明する。超音波接合では、アルミ合金/鉄鋼をはじめ各種の異種金属接合について、筆者の研究データを基にして特徴、課題、適用例について解説する。最後にろう接では、最新技術のレーザを用いた異種金属ろう付について特徴、適用例などについて説明する。
 本講座では金属の接合の基礎から応用、更に異種金属接合への展開まで、プラントメーカーや材料メーカーの若手技術者、また現場の技術者が理解できるようにわかり易く説明したい。本講座は、メーカーの現場の技術者や設計技師にも実務を行う上で大いに役立つと考える。  
プログラム

第1講

1.概説
 1.1 接合の意義
  1.1.1 接合とは
  1.1.2 接合の歴史
   (1)古代
   (2)近代(アーク溶接、抵抗溶接)
   (3)現代
2.各種接合法
 2.1 機械的接合
  2.1.1 機械的接合の種類
  2.1.2 機械的接合の特徴(長所・短所)
  2.1.3 機械的接合部の接合強度
   (1)接合強度のJIS規格
   (2)機械的接合法と抵抗スポット溶接の強度比較
  2.1.4 異種金属の機械的接合
   (1)SPR(Self-Pierce Riveting)
   (2)Tuk-Rivet® 
   (3)FDS® (Flow Drilling Screw)
   (4)ImpAcT(Impulse Accelerated Tacking)
   (5)FEW(Friction Element Welding)
   (6)各接合法の比較試験
    (a)接合方法
    (b)継手の種類
    (c)評価項目
   (7)各接合法の比較試験結果
    (a)施工性
    (b)断面マクロ
    (c)継手強度の比較
    (d)破断形態
    (e)接着剤との併用
    (f)機械的接合の適用例
  2.1.5 接 着
   (1)接着の原理 
   (2)接着の前処理
    (a)簡易清掃(脱脂)
    (b)機械洗浄手法
   (3)接着剤の強度
   (4)異種金属の接着接合
   (5)分子接合(新技術)
 2.2 冶金的接合
  2.2.1 融接(溶接)
   (1)溶接の長所と課題
   (2)MIG溶接(直流MIG、交流MIG)
   (3)レーザ溶接
    (a)特徴
    (b)種類
     1)CO2レーザ
     2)YAGレーザ
     3)パルスYAGレーザ
     4)半導体レーザ(LD)
     5)デイスクレーザ、ファイバーレーザ
    (c)異種金属のレーザ溶接
     1)鉄鋼/アルミニウム合金
     2)鉄鋼/銅
     3)アルミニウム合金/チタン合金および 鉄鋼材料/チタン
     4)ステンレス鋼、アルミ、銅の異材接合
     5)異種金属の溶接の可能性
     6)金属/プラスチック
   (4)レーザ・アークハイブリッド溶接
    (a)特徴
    (b)継手性能
    (c)適用例
   (5)電子ビーム溶接
    (a)真空電子ビーム溶接
    (b)非真空電子ビーム溶接
   (6)抵抗スポット溶接
    (a)原理
    (b)溶接部の電流密度
    (c)接触抵抗
    (d)溶接部の冷却
    (e)溶接部の温度分布
    (f)抵抗スポット溶接部の特徴
    (g)溶接欠陥とその対策
    (h)抵抗スポット溶接の3大条件とその設定
    (i)アルミニウム合金と低炭素鋼の抵抗スポット溶接条件例
    (j)異なる板厚・材質の組み合わせ
    (k)厚板のスポット溶接
    (l)極性効果
    (m)表面処理
    (n)溶接部に発生するブローホールおよび割れとその防止策
 【演習問題】
 

第2講

    (o)鋼材とアルミニウム合金の異材接合(新手法)
     1)自動車ボデイへのアルミニウム合金適用
     2)異種金属接合の課題
     3)異種金属抵抗スポット溶接部の引張強度に及ぼす溶接組織の影響
    (p)溶接品質モニタリング
     1)電極変位による方法
     2)電極間電圧または電極間抵抗による方法
     3)超音波による方法
  2.2.2 圧接
   (1)拡散接合
    (a)原理と特徴
    (b)種類
    (c)拡散接合の接合強度および特性
     1)接合強度
     2)断面ミクロ組織
     3)EPMA分析結果
    (d)大気中における拡散接合
    (e)拡散接合の適用例
   (2)摩擦攪拌
    (a)原理と特徴
    (b)継手の特性(5000系および6000系アルミニウム合金)
     1)引張強度
     2)衝撃値
     3)変形量
     4)時効処理の効果
    (c)継手特性(A2024およびAC4Cアルミニウム合金)
     1)断面マクロ
     2)引張強度
    (d)インロー突合せ継手の特性(アルミニウム合金パイプと丸棒)
     1)硬さ分布
     2)クリアランスと破断荷重
     3)内部欠陥の影響
    (e)継手特性(6000系アルミニウム合金押出し形材)
     1)断面マクロ
     2)引張強度
     3)硬さ分布 
     4)熱サイクル
    (f)接合可能条件
    (g)接合欠陥
    (h)異材接合
    (i)FSW異材接手の断面マクロ
    (j)薄板および厚板の接合
    (k)FSWの自動車、鉄道車両、航空宇宙関係への適用
   (3)アルミニウム合金/非アルミニウム合金異種材料の摩擦攪拌接合
    (a)突合せ継手
     1)アルミニウム合金/非鉄材料
     2)アルミニウム合金/鉄鋼材料
     3)アルミニウム合金/アルミニウム合金異種材料
    (b)重ね継手
     1)アルミニウムと鋼板の接合
     2)アルミニウムと銅板の接合
    (c)FSWの自動車、鉄道車両、航空宇宙関係への適用
 【演習問題】
 

第3講

   (4)摩擦攪拌点接合(新しい技術)
    (a)原理と特徴
    (b)継手の強度特性
     1)引張せん断強度
     2)引張せん断試験後の外観と断面マクロ
    (c)アルミニウム合金と鋼板の異種金属FSSW接合
     1)原理と特徴
     2)引張せん断強度
     3)断面ミクロ
     4)EPMA分析結果
    (d)鋼板同士のFSSW接合
    (e)FSSWの自動車への適用例
   (5)超音波接合
    (a)金属の超音波接合
     1)超音波接合装置
     2)特徴
     3)超音波接合のメカニズム
     4)超音波接合実施例
    (b)異種金属の超音波接合実施例
     1)アルミニウム合金/鉄鋼
    (d)セラミックス/金属
     1)接合可能領域
     2)超音波接合材の接合強度
     3)インサートの効果
     4)接合メカニズム
   (6)ろう接
    (a)特徴
    (b)ろう付性
    (c)アルミニウム合金と鉄鋼の異材継手へのレーザろう付の適用(新しい技術)
     1)断面マクロ
     2)断面ミクロ組織
     3)継手強度
     4)レーザろう付の適用例
    (d)アルミニウム合金とセラミックスの異材継手へのろう付の適用
     1)せん断強度
 【演習問題】
   
キーワード
異種材料,金属,異材,接合,レーザ,摩擦撹拌,超音波,継手,拡散接合,溶接,YAG,ファイバー,パルス,通信教育,講座  
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