摩擦攪拌接合によるNi 基超合金とAl 合金の異材接合

摘要

産業用ガスタービンや航空機エンジンのタービン高温部材は，過酷な使用環境下での長期間にわたる運転中に様々な損傷を受け劣化する．これらの部材の多くにはNi 基超合金が用いられており，高価で高付加価値であるため，可能な限り補修して使用される．しかし，現在行われている補修法は，補修部の熱変形や割れ，基材の強度低下，局所補修の困難さなどの多くの課題を抱えており，これらの問題点を解決する新たな補修法の開発が求められている．本研究では，先進ガスタービン高温部材に利用されるNi 基耐熱超合金に対する新たな補修技術を探る第一歩として，入熱量が小さく溶化材を必要としない摩擦攪拌接合法（FSW）に注目し，同手法を用いたNi 基超合金とAl 合金の異種間接合を試みた．市販フライス盤を改良した摩擦攪拌接合装置により両合金の重ね合わせ摩擦攪拌接合を行い，各種接合条件が接合体の強度および界面近傍組織に与える影響を明らかにした．