溶接管理技術者経営ブログ

「アルミ溶接のプロが解説！シールドガスの最適流量とは？実験結果を公開」

2019.04.16
2025.03.10

「アルミ溶接のプロが解説！シールドガスの最適流量とは？実験結果を公開」

ものづくりだより237号
おはようございます溶接管理技術者の上村昌也です。

【はじめに】

今回は、アルミ溶接におけるシールドガスの重要性を検証するため、ノズル径とガス流量が溶接結果に与える影響について実験を行いました。
その結果を詳しくご報告します。

【実験の目的】
- シールドガスの流量を整流する役割を持つノズル径を変化させることで、アルミ溶接にどのような影響が現れるかを検証します。
【実験条件】
- 溶接機：Panasonic YC-500WX4
- 材料：A5052（t=3mm、8mm）
- 溶加棒：A5356BY 2.4mm
- タングステン：純タングステン 3.2mm
- 溶接ガス：アルゴンガス
- ガス流量：10L/min
- トーチノズル：7～10番
- 溶接電流：120A～180A
- 溶接姿勢：下向き
【実験方法】
- 上記条件で、ノズル径を小さい順に交換し、溶接状態の変化を観察しました。
【実験結果の詳細】
- 薄板（t=3mm）の場合
  - ノズル径10番のような大きな径を使用すると、クリーニング範囲が黒ずみ、溶接ビードの外観も不適切な状態となりました。
  - 7番程度のノズルが綺麗に仕上がる結果となりました。
- 中厚板（t=8mm）の場合
  - 10番のノズルでは、十分なクリーニング効果が得られず、ガス流量を15L/minに上げると、溶接部に乱気流が発生し、不完全な溶接と
    なりました。
  - 8番程度のノズルとガス流量10L/minが最適な組み合わせでした。
【結果の考察】
- 板厚に適したノズル径の選択は、高品質なアルミ溶接を行う上で非常に重要です。
- ノズル径が大きすぎると、シールドガスの効果が十分に発揮されず、溶接不良の原因となります。
- 溶接する際の姿勢によっても最適な条件が変わるため、状況に応じて調整することが重要です。
- ノズル径の交換は手間がかかりますが、溶接品質を向上させるためには不可欠な作業です。