ものづくりだより20号
おはようございます。溶接管理技術者の上村昌也です。
アルミ溶接の欠陥対策はこれだ！
07.04.2022 ブログ更新
02.12.2022 ブログ更新
04.19.2021 ブログ更新
ブローホール軽減策を追加しました。
リンクにてご確認ください。
アルミ溶接欠陥対策
最近設計関係の方からよく問合せてこられるのが次の３項目です
・溶接欠陥について（ピット、ブローホール）
・アルミ板曲げ加工時のクラック
・溶接変形（歪）
『溶接欠陥』
溶接欠陥につきましては、工場内のクリーン度や溶加棒の管理状態、溶接
接合部の前処理によってほとんど溶接欠陥は防げます。
『アルミ板曲げ不良』
V曲げの場合、材料の板厚に対してパンチ及びダイ幅を基準値もしくは
少し大きめのパンチRやダイ幅を広くすれば問題ありません。
材料のロール目に対して垂直に曲げるのが基本です。これによりクラックに
関してはほぼクリアできます。
曲げが容易な材料は
A1050.A1100
A5052.A5083など
難儀な材料ですが曲がる
A2017.A2024
A6061などです
『溶接変形』
溶接変形に関しては溶接前に対策を取っておく必要があります。方法は
逆歪やジグ等を用いて製品を拘束してやる必要があります。溶接後の修正は
小さなものであればプレスで矯正することも可能ですが、大きいものでは
適用できませんので前者のようにジグ等で拘束するしか仕方ないです。
ハンマリングや、やいとなどはSS材のように外観美が必要な製品では適用で
きませんので注意が必要です。
『アルミ溶接のブローホール対策』
弊社で対策をしている工程は次の通りです。
•接合部をSUSワイヤーブラシで酸化皮膜を除去する。
•接合部をアセトンで洗浄する。
•溶加棒を適切な状態で保管する
•奇麗な手袋にて作業する。
•アルミ専用のブースを設ける（パテーション等）
•水素が混入しにくいガスホースを使う。
アルミ溶接は繊細な作業です。手間をかければ欠陥も発生しにくいです。
ちなみにJISアルミニウムハンドブックには次のように掲載されています。
アルミニウムは他の金属に比べて溶接部にブローホールが発生しやすい。
ブローホールの主因は水素ガスによるもので水素源としては、
次の通りです。
•母材及び溶加材表面の付着物及び内部の水素
•シールドガス
•周囲の空気
【防止策】
『母材の前処理』
•有機溶剤にて脱脂（アセトン等）
•機械的方法にて酸化皮膜除去（ワイヤーブラシ）
•ガスホースをゴムから結露しにくい専用ホースに交換する
•科学的方法 酸化皮膜除去 脱脂
（硝酸水溶液にて浸漬）
なお、科学的方法は専門業者に依頼する必要が有りますね。
専用設備が必要となり、京都でも対応してくれる業者さんは
ありますが、そう多くはないです。
【溶接条件】
溶接パラメータ不適切によりブローホールの発生がしやすい。
【シールド】
シールドガスの純度、露点とともにトーチ角度、高さ、風等
また大気中の湿度（京都の梅雨はじめじめと湿度が高いです。）
【巻き込み】
酸化物（表面の汚れ）、タングステン、ワイヤーブラシ等。
【溶け込み不良】
電流不足、速度過大、アーク長過大など作業者の溶接作業者の
技量向上が必要。
以上のように対策についてはお答えしています。
やっぱり溶接ではブローホール対策が一番苦労します。
『予熱』
厚物の溶接の場合、必ず必要になってきますね。
しかしJISアルミニウムハンドブックでは推奨されていません。
やむを得ず必要とする場合は一般に250℃以下とし加工硬化材や
熱処理材の場合には、予備試験で加熱の害がない事を確認しておく
必要が有ると記載されています。
『層間温度』
多層溶接の場合、層間温度は継手強度の低下を招く恐れが有るので
常温近くまで下がってから次層の溶接を行う必要が有る。
ハンドブックのはこの用に記載されているのですが、厚物溶接の場合
予熱が必要なのに、折角温度が上がりいるのだから層間温度は250℃を
目安にすれば良いかと思います。常温まで温度を自然に落とすのは
かなりの時間を要しますね。
※溶接に関する事はTig溶接を前提としています。
以上、弊社なら欠陥の無い健全な溶接が可能です。
ぜひ一度、お問い合わせ下さい。
軽金属溶接協会のホームページ
http://www.jlwa.or.jp/
http://www-it.jwes.or.jp/qa/details.jsp?pg_no=0020030140
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アルミに予熱は大丈夫？予熱のやり方！
【アルミの溶接に関するご相談は】
アルミの溶接部品、板金、構造物を主に製作しています。
きめ細かな丁寧なもの作りを心がけています。
お問合せはホームページから出来ますので
よろしくお願い致します。
JIS Z 3811 アルミ溶接検定受検
JIS Z 3410 溶接管理技術者1級,2級受験のお手伝いもさせて頂きます。
株式会社上村製作所 溶接管理技術者、アルミ溶接士 上村昌也
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