研究概要 | 平田研究室（プロセスメタラジー領域）

Welding Metallurgy

溶接部で起こる現象を、材料科学から解き明かす

溶接・接合プロセスでは、熱流動、凝固、相変態、残留応力、割れ、腐食、強度低下などが短時間で複雑に重なります。平田研究室では、溶接接合プロセス工学領域とプロセスメタラジー領域の視点から、実験観察、組織解析、力学評価、数理モデルを組み合わせ、溶接部の本質的な理解と健全性向上を目指します。

対象は、ステンレス鋼、Ni基合金、構造材料、造船・社会インフラに関わる材料、補修・積層造形プロセスなど。現象を見える化し、材料選定、プロセス条件、評価指針へつなげる実学としての研究を進めます。

Research Map

溶接冶金学を中心に広がる研究領域

ひとつの溶接部を、材料、熱、組織、力学、信頼性、社会実装まで一体で捉えます。

溶接冶金学 多分野が重なり合う知識集約領域

01金属材料科学組成・析出・粒界・相安定性

02溶接・接合プロセス入熱・冷却・施工条件

03熱・流動温度場・溶融池・凝固挙動

04凝固・相変態デンドライト・HAZ・組織形成

05力学・残留応力変形・拘束・割れ駆動力

06腐食・耐久性環境劣化・長期信頼性

07品質・信頼性欠陥評価・健全性評価

08設計・生産技術条件最適化・補修・実装

Approach

現象を「見る・測る・考える・活かす」

実験だけ、解析だけに閉じず、現象理解から設計指針までつなげることを大切にしています。

観察

組織を観る

光学顕微鏡、SEM、EBSDなどを想定し、溶接金属、HAZ、母材の組織変化を読み解きます。

評価

特性を測る

割れ、硬さ、強度、靭性、腐食・耐久性などを定量的に評価し、現象と結びつけます。

解析

モデルで考える

熱履歴、相変態、組織形成、欠陥発生を数理モデルやデータ解析で整理します。

提案

条件へ活かす

材料選定、入熱条件、補修方法、健全性評価の考え方へ落とし込みます。

Themes

主な研究テーマ

ポスターで示した方向性をもとに、現在の研究紹介として展開しやすいテーマ群です。

01

高温割れ・再熱割れ

凝固割れ、液化割れ、DDC、再熱割れなどの発生機構を、組織、粒界、応力の観点から理解します。

02

ステンレス鋼・Ni基合金

耐熱・耐食材料の溶接部に生じる組織変化と特性を評価し、用途に応じた最適化を考えます。

03

接合・補修・積層造形

溶接、ろう接、固相接合、AM補修などのプロセス条件と組織・健全性の関係を探ります。

04

組織形成モデル・健全性評価

実験結果と解析を往復し、組織形成、欠陥、強度、信頼性を評価する考え方を構築します。

Strengths

研究室の強み

基礎現象と実課題の両方を見ながら、材料からプロセスまで一気通貫で考えます。

学理に基づく現象理解材料科学・熱力学・力学を土台に、なぜ起こるのかを深く考えます。

実験と数理モデルの両立観察・評価と解析を組み合わせ、予測や設計へつなげます。

材料からプロセスまで一気通貫材料開発、接合プロセス、組織制御、評価までを一連の流れで捉えます。

実課題を解く共同研究志向企業・研究機関との連携を通じて、社会で使われる知見を目指します。

Impact

社会とつながる分野

溶接・接合技術は、社会インフラ、エネルギー、輸送機器、製造業の基盤を支えています。

エネルギープラント社会インフラ輸送機器材料メーカー先進製造

Updates

研究に関するお知らせ

研究成果、学会発表、共同研究に関する情報を掲載します。