キッシングボンド

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キッシングボンド,
争型Jは何ですか?
施工法委員会/ 寸
トウフラッシュと
何れも,摩擦撹持接合(以下, FSW)
坐竺J部に生じる,代表的な不完全部の一種
です.
FSW部または FSW継手は,撹持部・熱影響
部( FSW中での加熱および加工によって変質し
た部分)・原質部(変質していない母材のままの
部分)から構成されています.
A 部拡大
まず,キッシングボンドについては次の通りです.
FSWでは母材の溶融現象が認められないこと
から,その接合界面の酸化膜は,回転ツールのプ
ロープによる撹持作用を受けて,撹持部内に分散
されて残存するようです.この残存の痕跡は,接
合部横断面の撹持部の光学顕微鏡組織において,
ノーエッチングでは観察されませんが,エッチン
グすることによって酸化物が優先的に腐食され
て,板厚方向に連続的,又は,やや連続的な線状
に,蛇行を描いて見られます.突合せ接合におい
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.1 接合部横断面の撹持部における i
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て,特に,ルート側の接合界面に残存するもの
は,検出困難な事もあります 1). この不完全部は,
は,その形態によっては FSW継手の機械的性質
FSW継 手 の 疲 労 強 度 を 低 下 さ せ る 要 因 で あ
を劣化させる場合もあり,注意すべきことにな
り2),信頼性の高い非破壊検査法の検討が必要で
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gbonds (キッシングボンド)」
り,俗に「 k
あると考えられます.
と呼ばれています.しかしながら, FSWに関す
る用語は,統ーがなされていないため,様々な呼
び方を用いているのが現状です.現在, FSWの
一方,「t
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h (トウフラッシュ)」について
は次の通りです.
FSWでは,ツールのショルダ一面を母材表面
ISO規格化が進展中であり,その中では,「k
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に押し付けながら接合を行うために,撹持部表面
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gbonds (キッシングボンド)」は,以下のよう
にはショルダー痕が残り,またその止端部には,
な定義と進められています.
摩擦圧接や機械加工時のパリのようなフラッシュ
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が発生します.これは,止端部( t
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るフラッシュ( f
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h)なので, t
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hと呼ばれ
の板厚全体を貫通して接合されていない部分であ
ています.特に,母材へのツールの押込み量が大
る,不完全部)
きい,ツールの回転数が高い,などの条件では顕
接合部横断面の撹持部において観察された本不
著に発生します.上記の FSWの ISO規格化の中
i
g
.1に示します.非破壊試
完全部の典型例を F
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ef
l
a
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h (トウフラッシュ)」は,以下の
では,「t
験では,開口幅は数 μm程度と非常に徴小な場合
ような定義と進められています.
軽 金 属 溶 接 Vol.47(2009)No.4
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h (トウフラッシュ) :i
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参 考 文 献
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1
) 大岩他:構造用アルミニウム合金の摩擦撹搾接合
継手の諸特性に関する研究(第 1報),軽金属溶接
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.45(2007)No.4
,1
5
11
6
2
2
) 大久保他:構造用アルミニウム合金の摩擦捷非接
合継手の諸特性に関する研究(第 5報),軽金属溶接
V
o
l
.45(2007)No.4
,219‑230
weldt
o
e
(接合止端部において,上方向に突き出た余分な
金属から構成される不完全部)
この典型例を, Fig.2に示します.ここでは,
一部のトウフラッシュにおける応力集中係数は,
おおよそ 2程度と算出され,アーク溶接継手で報
告されている 3以上と比べると低いです.しか
しその形状によっては,その部位での応力集中
係数を高めてしまう場合もあり, FSW継手の疲
労強度等の低下の観点から留意が必要です.
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hとそこでの応力集中係数算出結果
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軽 金 属 溶 接 Vo
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