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[NRIMNews1969-06.pdf](https://mdr.nims.go.jp/filesets/a55ee27e-78a3-4bd6-8cf2-1303582a33b5/download)

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佐々木 武

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[金材技研ニュース 1969 No.6](https://mdr.nims.go.jp/datasets/03548748-b6ab-4be3-88fe-deecc181f570)

## Fulltext

七①一．ヒEoo一一〇⊂ω⊂o．oo］100．o0＝あ○蜆oo．］o－Eo一垣oo］10’0E0f000眈o〇一10－〇一眈○眈餉Eo．但≧里三…ω…Z－o○餉］○工←’1金属材料技片　面　自　動　片而溶接法は，とくに船舶，橋梁などの大形構造物の溶接にきわめて高能率にかつ有利に適用できることから，これらの溶接工場および現場への実用が進められている・従来の両面溶接技術に比べるときわめて高度の技術が要る片面溶接法は末だ溶接部の信頼度が低い現状にあり，当所では昭和39年からその基礎的研究に着手し，さらに昭和43年度から特別研究の体勢をとって片面溶接法の開発実用化研究にとりくんでいる。　鋼板の片側のみから溶接する片而溶接法は構造的に裏而の溶接が不可能な鋼管等の溶接に端を発Lたが，最近，特に造船業において溶接を主体とした組立技術が進み，反転不可能た長大継手を有する部材や，複雑な構造の全姿勢による継手溶接等へ応用する努力が払われてきた。反転困難な大型部材に対Lては従来ブロックシステムによる工法がとられてきたが，片面白動溶接法の開発実用化によってコソベアーシステムによる流れ溶接作業の導入が可能になっている。この結果，溶接組立工場の建設に際しては大きな部材の反転を必要としないから空聞容積の少たい低い建屋ですみ，また，流れ作業の導入は生産方式の変革を生み溶接組立を含めた一連のf乍業工程，たとえぼ，鋼板の切断，開先加工などの工程に波及し生産ライソ全般にわたる合理化が行なわれるようになり，工期の短縮と生産コストの引さげが可能となった・　溶接研究部では，片面溶接法の基本的な問題として欠陥のないきれいた裏波ビードを安定して置溶　接　法くための板厚条件，開先条件，裏あて条件および溶接施工方法等の基礎的な研究を進め理論と実際との合一を図り溶接性能の向上につとめている。とくに開先条件と溶け込みとの関係について詳細な検討が行なわれ，サブマージアーク溶接のような大電流アークの場合は開先形状のいかんにかかわらず母材の溶融断面積がほぽ一定になる，すたわち母材の溶融金属量がある一定値にた＝るまで深く溶け込むという実験的結果をもとに継手容量の概念を導出した。これによって，従来多数の実験により経験的に求められていた断手の寸法，形状と溶接施工条件との関係を容易に予測できるようになった。　溶接中の裏波ビードの状態を連続的に検出制御する完全片面自動溶接法についても理論的解析や開発実用化研究を進めている・片面溶接では裏側にでる溶接金属の状態が不均一でかつ溶接欠陥が生じやすく，このため溶接が終ったあと人力により溶接補修を行なっているが，これらの自動制御の方法を確立することによって，補修溶接に要する労力と時問を大幅に短縮できるであろう・　現在下向姿勢の片面溶接法の実用化によって工場溶接における外板組立の流れf乍業が可能となったが，将来現場における全姿勢白動溶接への実用化が図られ，これに対Lてさらにガスシールド溶接，ノソガスアーク溶接，電子ビーム溶接等への適用化が検討されている。一塩基酸によるアルミ＝ウムの陽極酸化　工業的に広く用いられている硫酸やシュウ酸浴におけるA1の陽極現象に関しては，すでに多くの研究報告がなされている。最近は新Lい電解液を用いた電解発色法，硬質皮膜法などの研究がさかんに行たわれ，その一部はすでに工業化されている。これらはシュウ酸以外の有機酸（芳香族スルホソ酸，オキシカルボソ酸など）を主成分として，これに電導度を増すために硫酸またはシュウ酸を添加したもの，あるいは2種以上の有機酸の混合物を電解液として使用する方法である。そLて，これらのいずれの場合にも，二塩基酸あるいは三塩基酸に隈って用いられていることが特徴的である。従来，一塩基酸浴中では均一な多孔性皮膜は生成しないといわれているが，一塩基酸浴中で電解諸因子の影響に関Lて詳細に実験した報告はみあたらたい。　腐食防食研究部表面処理研究室では，A1陽極酸化過程の高速化を目的として，新しい電解法の開発を研究している。すなわち，陽極酸化に適当とみなされる酸電離定数（pKa）5以下の無機酸および有機酸を主として電解質に用い電解条件を広汎にかえて，均一皮膜を生成する条件および高速化を阻害する局音11腐食発生の条件を確認した。その結果，すべての電解質に共通な現象として，低温，低濃度浴において一点食が発生し，低温，高濃度浴で焼けが起り，また，高温，高濃度浴で均一溶解が起こることが明らかになっ㍍均一皮膜はこれらの不良発生領域を除いた特定の条件で生成し，高電流密度になるほどこの均が判明した。換言すれぼ，二塩基酸＞三塩基酸の順に均一多孔性皮膜を生成しやすいということができる。　ところで，一塩基酸ではなぜ均一皮膜が生成Lにくいのか，明確な理由は未だ知られていないが，一般に，陽極皮膜生成過程におけるアニオソ効果として，アニオソの構造の他にアニオソの皮膜への吸着の度合が大きく影響しているものと考えられる。すなわち，コロイド化学的見解によれぼ，一価のイオソよりも二価のイ’オソの方が吸着能が高いといわれている。この考え方によると，二価イオソは一価イオ1■よりも強く皮膜に吸着することが予想される。　したがって，二塩基酸の方が一塩基酸よりも電流分布が均」にたり，均一皮膜を生成しやすいものと思われる。　高純度A1板を用いる場合，ギ酸浴中で生成した皮膜は均一で，硬く，耐食性に富み，然も黄褐色を呈している。それゆえ，予め素地を電解研磨しておくと電解発色により美しい黄金色の表而に仕上げることができる・また，各種のアルミニウム用染料によって容易に着色することができる。次亜リソ酸浴中で生成Lた皮膜は電解発色をみとめられないが，やはり良質の皮膜である。　結論として，従来，陽極酸化用電解質としては不適であるといわれている一塩基酸のうちでもギ酸，次唖リソ酸のような酸種は多孔性耐食皮膜を生成する可能性が十分にある。一皮膜生成領域はせまくなった。　均一多孔性皮膜を生成するのは多くの場合，塩基度が2以上の酸浴であった。然し，一塩基酸のうちギ酸と次亜リソ酸の場合には適当な条件で均一皮膜が生成した（写真）。その他の一塩基酸では均一皮膜は生成しなかった。構造の類似Lたリソ酸（三塩基酸），1亘リソ酸（二塩基酸），次亜リソ酸（一塩基酸）を比較すると，亜リソ酸＞リ1■酸＞次亙リソ酸の順に均一皮膜生成領域が広いこと（a）　　L」」L」　　　　　　　　　L土」均一多孔性皮膜（透過法）　　　（b）一1点食部（二段レプリカ）ギ酸濃度10％，浴温60℃，　　　　　　ギ酸濃度30％，浴温20℃，電流密度1，87A／“，電解時　　　　　　電流密度1・87A／d㎡，電解間1分　　　　　　　　　　　　　時間3分　写真　ギ酸浴により生成した皮膜の電子顕徴鏡写真衝　撃　実　験　場　高速関係の実験装置を設置するるための衝撃実験場が完成し，装置の搬入もすみ，使用が開始された・これは地下に作られたもので，建坪，地上6m2，地下90m2である。内部は図に示すとおりである。　この実験庁舎には高速変形実験装置，定速型高速衝撃試験装置，回転衝撃試験機が納められた。高速変形実験装置は窒素ガスを使用して丸棒を打出し，棒の衝突を利用して試験片を高速で圧縮変形する装置で，10及至104sec－1の歪速度における材料の動的応力一ひずみ曲線を求めることができる。　定速型高速衝撃装置は火薬の爆発圧力により高速度で飛行する弾丸をチャックに衝撃的に衝突させ，チャックに固定した試験片を変形させる・引張り，圧縮，引抜き，絞り，曲げなどの各種変形試験を実施することが可能である・弾丸の設計初速は310m／secである。　回転衝撃試験機は質量の大きな回転円盤を使用して5乃至50m／secの間の任意の速度でシャルピー，アイゾット，引張の3種の試験が可能である。　これらの高速装置の使用上の危険1生として，高速の物体の飛散があり，また実験の際の大きな音の発生がある。このために内部に吸音材をはったモニター室が設けられ，窓は防弾ガラス製とした。定速型高速衝撃装置において弾丸をうち出した場合，弾速125m／secで，実験室内の発射音圧約2，500μbarであったが，モニタ室内では約200μbarと1／10以下となっている。また，火薬燃焼の際に出る煙の排出のために，0．4kWの排風機と，それと同規模の送風機が設げられている。また，送，排風機の稼働により，室内の湿度は戸外と全く同じとなり，数週問これを停止しても湿度は装置類に対して有害となる程には上昇しない・写真衝撃実験場平面図縮尺ユ／250荷物搬入用吹○モニター室排送風機　　　　　　　　　　　　　抜　　　　　　排水ボンプ室　　　　　け荷物搬入用吹抜け☆短　　信☆　学　位　取　得　目召和44年1月～5月の期問中につぎの3名の本研職員が学位を取得した。○溶接研究部主任研究官岡根　功は「調質型高張力鋼溶接継手のクリープ破断に関する研究」により3月17日付で慶応義塾大学から工学博士号を授与された。・○材料強度研究部主任研究官山崎道夫は「18Cr－12Ni系鋼のクリープ破断強度の熱処理による改善に関する研究」により3月19日付で東京工業大学から工学博士号を授与された・○材料試験部研究員金沢建二は「オーステナイト系ステソレス鋼の変温塑性疲れに関する研究」により3月31日付で慶応義塾大学から工学博土号を授与された。　海外出張　製造冶金研究部粉末冶金研究室長田村直完司技官は，第25回国際粉末冶金大会（MP　I　F）に参加のため5月3日から5月10日までアメリカ合衆国に出張した。　懇談会　当所は，金材技研クリープデーターシート懇談会を6月18日に開催しデーターシートの作成現況を報告するとともにデーターシートの試験業務について関係する大学ならびに材料のメーカーおよびユーザーからの要望を聴取した。試験研究成果の学，協会発表　昭和雀4年4月，5月に開催された学，協会の研　　は，それぞれの学，協会誌および当所研究報告に究発表会又は春期講演大会において下記に掲載し　　おいて論文発表される予定です。　（O印は1二1頭発た研究題冒が口頭発表されました。このほとんど　　表渚を示す）発　　　　題　　寝 1発表巻 発　　炎　　魑　　1ヨ 発表著嘗本鉄鋼協会◇転煉ダストペレットの灘転炉遼禿における還元剤の影響について（転炉ダストペレットの遼元に関する研究一］V）◇微粉鉄鉱石の水素による輸送遼元（輸送鰯における水素還元一㎜）◇遠続鋳造における湯動きの水模型爽験（鋼の機型連鋳法に関する研究一B）1中村保之○胴中　木曾　木下○尾沢　田中　咋州　上11f1　吉松10禰沢淋鼻霊力を与えたリムト鋼中非金属介10萬ガ㌃1ついて◇鍋嚇』性におよぽす㈱の効果1。詣‡重琵≡1婁群然湖小型ガスフロー欄の10新婁主…芋I◇各鮫態械物を念むフェライ／鍋の疲＝○猷考刈　　　　　　　　　　　　　　　　　　1金尾　正雄11軽金属学会　　　　　　　　　　　　　　　　　　1献◇γ鉄中における硫黄の拡散　　　　　　　10屋野　　　　　　　　　　　　　　　　　　　荒木◇パラメータ法によるクリーブ破断強さの．外挿傭の比較◇クリーブ破断試験の加璽の瞬1削111びの汲1」定◇クリープおよびクリープ晩均献験の加璽時における耐力の測定◇徴鐙Nb，V処理鏑の機械的憎三質と破壊の様湘について≡○新谷　伊藤○1⊥1崎○山崎　荒木8本鋳物協会◇マグネシウム処製豊1三1銑における球状然鉛○菊地の｛1三成◇球状燃鰍の舳等1生について10桝1◇j1巨鉛ダイカストにおける雛茎駿斎1」瞭料のガ10准水スの彫饗について◇ねずみ鋳鉄のクレージングに闘する二，．○｛1三井三の突験　　！≡濱本㌣光学会　　◇スハーク放鷲の竃極消耗競（第5轍）含10高橘　　務茂1金の消繊とスペク／ル線姦度との縣■1　　◇アルゴソ中アーク放電による高純度石英10高橘　且郁1稔1柵素の趨　　j須藤離竿輔≡瀦驚鰯合物）綱榊の1。鈴木三、吻灘簿1㌧算業透　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　蜘］　好弘　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　荒木　　透　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　測二1好弘透一◇AトZ「余金の脇舳こおよぽすSi，Snの10荒木僑四隻11瓢蝋金のクラスタ、および、、ゾ．。小森遮一　　ソにつし・て総＝1ギ∴∵∵㌶l1　弘1ついて　　　　　　　　　　　　　　　．○後藤継二郎遭夫1r燃鷲鷺繍淋の鮒にあr…1村　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　○村松　　◇焼総ステソレス鍋の醐疏駿性について　　○武1］j　徽　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　r日村　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　○1．日村　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　竹内　一■忠夫　　・繍沖のアル1一ウム撒酸雌に1。鰍勝雛　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　駁　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　敏郎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　価1負11取映1◇常沮より10C0℃までのl1幻の各繍雷岐伽互日10辻　　栄一　事における数種の鏑およびチクンのすべり隙1　　’耗現象について　　　　（遜巻第ユ26号）著禰劣妻勇喬多養イ了ノ㌧　　　｛左　　　　　々　　　　　　オ（　　　　　亜に印　　棚　奥村印棚株式会杜　　　　　　　）迂〕其翻≦「F’チミ腰］区西牟1］閉1＿1＿4発行所科学技術庁金属材料技術研究所　　破京都属黒区中目黒2丁纈3番王2号　郵便番号（153）　　　電謡東京（03）719一芋271（代表）4　一