爆発圧着とは

これからの金属は爆着です。接合できない高級金属を火薬の力で接合できます。時代にマッチングした接合方法です。

爆発圧着(ばくはつあっちゃく:explosive welding)とは二種類の金属を爆発力によって高速で衝突させ、金属同士を結合させる加工法であります。
俗に爆着(ばくちゃく)と呼ばれます。
火薬は点火されたあと、そのときに発生した大きな圧力が、原子レベルでお互いをくっつけます。結合面は波状になるので、接触面が広くなり、非常に強い結合になります。爆着のよい点は、何種類もの金属をくっつけることができることです。これは、液化天然ガスを扱うプラントなどで使われている5層構造の金属の配管です。 爆発圧着は溶接などと違い、材料同士が冷間で接着されるため材料同士が熱で変化しないというメリットがあります。
特に物性に大差のある金属間での圧着が可能であります。
爆発圧着鋼板は爆薬が爆発する際の瞬間的な高エネルギーを利用して異種金属を冶金的に接合させる方法によって製造されています。
この爆発圧着法では、従来の溶接などで接合不可能な金属をきわめて強固に接合することが出来ます。
例えばチタンと鉄や銅とアルミニウムの場合などに適しています。
研究開発的な試作も行えます。
ステンレス、ニッケル、チタン、アルミニウムなど多層の圧着が可能です。
爆着後の圧延も可能です。




爆着方法は
母材の上に合せ材を,間隔を持たせて重ね、合せ材の上に全面に粉末の爆薬をセットします。
爆薬を一端から起爆させると、爆発のエネルギーにより、合わせ材は母材面に高速駆動され、衝突面から液化されたメタルジェットが発生します。
メタルジェットは合せ材及び母材表面の酸化物等を除去していきます。
爆発圧着はその圧着界面が金属間化合物を呈することが特徴です。

<加工例>
○異種金属と絶対に溶接不可能なチタンと鉄
○合わせ材が非常に高価で母材と組み合わせて材料費を削減するニッケルと鉄
○電気電導度を高めるためのアルミニウムと純銅
○融点の差が大きいアルミニウムとタンタル
○外部からのステンレスへのSCCを防ぐために内部ステンレスと外部鉄
○熱膨張の差が大きいチタンとステンレス
○硬度の差が大きいステライト6Bと鋼
○メッキが困難とされるチタンやジルコニウムなどに金や銅のメッキ



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