JP5431797B2 - Al alloy welded joint - Google Patents

Al alloy welded joint Download PDF

Info

Publication number
JP5431797B2
JP5431797B2 JP2009136485A JP2009136485A JP5431797B2 JP 5431797 B2 JP5431797 B2 JP 5431797B2 JP 2009136485 A JP2009136485 A JP 2009136485A JP 2009136485 A JP2009136485 A JP 2009136485A JP 5431797 B2 JP5431797 B2 JP 5431797B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
welding
hardness
weld metal
welded joint
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009136485A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010279983A (en
Inventor
敏彦 福田
正 箕田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UACJ Corp
Original Assignee
UACJ Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UACJ Corp filed Critical UACJ Corp
Priority to JP2009136485A priority Critical patent/JP5431797B2/en
Publication of JP2010279983A publication Critical patent/JP2010279983A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5431797B2 publication Critical patent/JP5431797B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、Al合金溶接継手に係り、特に、所定合金組成のアルミニウム(Al)合金からなるAl合金母材の溶接において、高強度で且つ割れ感受性の低い継手特性を実現したAl合金溶接継手に関するものである。   The present invention relates to an Al alloy welded joint, and more particularly, to an Al alloy welded joint that realizes joint characteristics with high strength and low crack sensitivity in welding of an Al alloy base material made of an aluminum (Al) alloy having a predetermined alloy composition. Is.

従来から、産業用途を初め、建築、輸送、日用品、家庭用品等の各種の分野において、構造部材や装置、部品等の軽量化を図るために、それを構成する材料(部材)として、アルミニウム(Al)材質のものが、採用されてきている。そして、そのような用途において、引張強さで250MPa以上の高強度が必要とされる場合には、従来において、7003や7N01といった、AA乃至JIS規格に規定されるAl−Zn−Mg系の7000系Al合金押出材が、用いられてきている。また、かかる用途における目的とする最終形状乃至は構造の少なくとも一部を与える部材は、その形状の複雑性等に応じて、複数のAl材料にて構成されて、それら複数のAl材料が、TIGやMIG等の溶接手法を用いて溶融溶接されて、一体的な構造の部材とされるのであるが、そのような溶融溶接に際して、4043や4047の如き、Al−Si系の4000系Al合金からなる、従来からの溶加材を用いた場合にあっては、溶接金属の強度が低いために、溶接継手における低強度の溶接金属部位で破断するという問題があった。なお、ここで用いられる「7003」や「4043」等の四桁の数字(英文字を含む)は、何れも、AA乃至JIS規格に規定されるAl合金を示すものである。   Conventionally, in order to reduce the weight of structural members, devices, parts, etc. in various fields such as industrial use, construction, transportation, daily necessities, household goods, etc., aluminum ( Al) material has been adopted. In such applications, when high tensile strength of 250 MPa or more is required, conventionally, Al—Zn—Mg-based 7000 prescribed in AA to JIS standards such as 7003 and 7N01. Based Al alloy extrusions have been used. In addition, a member that provides at least a part of the final shape or structure intended in such an application is composed of a plurality of Al materials according to the complexity of the shape, and the plurality of Al materials are TIG. It is melted and welded using a welding technique such as MIG or the like to form an integral structure member. In such melt welding, from an Al—Si based 4000 series Al alloy such as 4043 and 4047, In the case where the conventional filler metal is used, there is a problem that the weld metal breaks at a low-strength weld metal portion in the weld joint because the strength of the weld metal is low. The four-digit numbers (including English letters) such as “7003” and “4043” used here indicate Al alloys defined in AA to JIS standards.

そこで、7000系Al合金からなるAl材料の溶融溶接において形成される溶接金属部位の強度を高めるべく、そのような溶融溶接に用いられる溶加材として、5554、5356、5183等の、Al−Mg系の5000系Al合金からなる溶加材が、「軽金属溶接」、Vol.45、No.10、第461〜470頁(2007)(非特許文献1)において、提案されている。しかしながら、目的とする部材の更なる軽量化のために、その薄肉高強度化を図るべく、そのような部材を構成するAl材料を与える7000系Al合金のMg量、Zn量、或いはCu量を増加させたりすると、上述の如き5000系Al合金からなる溶加材では、溶接割れ感受性を低減させるには不充分であり、母材熱影響部(HAZ)よりも溶接金属部位が低強度となってしまう問題が内在している。   Therefore, in order to increase the strength of the weld metal part formed in the fusion welding of an Al material made of a 7000 series Al alloy, Al—Mg such as 5554, 5356, 5183, etc. are used as the filler material used in such a fusion welding. A filler metal made of a 5000 series Al alloy is disclosed in “Light Metal Welding”, Vol. 45, no. 10, pp. 461-470 (2007) (Non-Patent Document 1). However, in order to further reduce the weight of the target member, in order to increase its thinness and strength, the Mg amount, Zn amount, or Cu amount of the 7000 series Al alloy that provides the Al material constituting such a member is set. If it is increased, the filler material made of the 5000 series Al alloy as described above is insufficient to reduce the weld crack sensitivity, and the weld metal part has a lower strength than the base metal heat-affected zone (HAZ). There are inherent problems.

また、7000系Al合金は溶接割れ感受性に敏感であるところから、そのような溶接割れ感受性を低減させるために、例えば、特開平1−143791号公報(特許文献1)において、Mg:6〜10wt%、Zr:0.25〜1.5wt%を含有するAl合金溶加材が、提案されている他、特開平5−169290号公報(特許文献2)においては、Zn:1〜6%、Mg:3〜6%(Zn≦Mg)、Mn:0.2〜0.9%、Cr:0.05〜0.5%、Ti:0.05〜0.2%、B:0.01〜0.2%、Zr:0.05〜2%を含有するAl合金溶加材が、また特開2000−317676号公報(特許文献3)においては、Zn:5〜8%、Mg:1〜3%、Cu:2〜4%、Sc:0.03〜3.0%、Cr:0.05〜0.2%、V:0.01〜0.5%、Ti:0.005〜0.2%、Ag:0.03〜2%を含有するAl合金溶加材が、更に特表2001−519239号公報(特許文献4)においては、Mg:5.0〜6.5%、Mn:0.4〜1.2%、Zn:0.4〜<2.0%、Zr:0.05〜0.3%、Cr:0.3%以下、Ti:0.2%以下、Fe:0.5%以下、Si:0.5%以下、Cu:0.25%以下を含有するAl合金溶加材が、それぞれ、提案されている。そして、それらの溶加材では、Zrを添加したり、Scを添加したりすることで、溶接割れ感受性が低減せしめられているのである。   Moreover, since 7000 series Al alloy is sensitive to weld crack sensitivity, in order to reduce such weld crack sensitivity, for example, in Unexamined-Japanese-Patent No. 1-143791 (patent document 1), Mg: 6-10 wt. %, Zr: 0.25 to 1.5 wt% Al alloy filler material has been proposed, and in JP-A-5-169290 (Patent Document 2), Zn: 1 to 6%, Mg: 3 to 6% (Zn ≦ Mg), Mn: 0.2 to 0.9%, Cr: 0.05 to 0.5%, Ti: 0.05 to 0.2%, B: 0.01 Al alloy filler containing -0.2%, Zr: 0.05-2% is disclosed in JP 2000-317676 (Patent Document 3), Zn: 5-8%, Mg: 1 -3%, Cu: 2-4%, Sc: 0.03-3.0%, Cr: 0.05-0 An Al alloy filler containing 2%, V: 0.01 to 0.5%, Ti: 0.005 to 0.2%, and Ag: 0.03 to 2% is further disclosed in JP-T-2001-519239. In the gazette (Patent Document 4), Mg: 5.0 to 6.5%, Mn: 0.4 to 1.2%, Zn: 0.4 to <2.0%, Zr: 0.05 to 0 Al alloy filler containing 3%, Cr: 0.3% or less, Ti: 0.2% or less, Fe: 0.5% or less, Si: 0.5% or less, Cu: 0.25% or less Each material has been proposed. And in those filler materials, the weld crack sensitivity is reduced by adding Zr or adding Sc.

しかしながら、溶接継手における継手部(溶接金属部位)を高強度にするためには、溶接金属部と母材の熱影響部(HAZ)における最軟化部の硬さを制御する必要があり、そしてそのために、溶加材のMg含有量の制御が必要であった。そこで、かかる溶加材のMg含有量を5.5%以上とすることが考えられるのであるが、その際、従来技術のように、Zr含有量を多くしたり、或いはScを含有せしめたりすると、金属組織中において、巨大晶出物が形成されるようになるところから、1.6mmや2.4mm等の線径を有する溶加材を作製するに際して、その線引加工に悪影響をもたらし、線引加工途中で切断等の問題を惹起して、その製造が困難となったり、その生産性を悪化せしめたりすることとなる。更に、そのような問題に加えて、溶接金属中においても、MgやZr、Scの存在により巨大晶出物を生じる恐れがあり、そのために、継手強度が低下したり、溶接継手の特性が安定しない恐れがある等という問題を内在する。このため、溶加材を与えるAl合金中のMg含有量を、5.5%以上として、継手部を高強度化した際には、母材の成分とも絡めて、溶加材においても、その有効な合金組成を得る必要があった。   However, in order to increase the strength of the joint (welded metal part) in the welded joint, it is necessary to control the hardness of the welded metal part and the most softened part in the heat-affected zone (HAZ) of the base metal. In addition, it was necessary to control the Mg content of the filler metal. Therefore, it is considered that the Mg content of the filler material is 5.5% or more. At that time, if the Zr content is increased or Sc is contained, as in the prior art. In the metal structure, a large crystallized product is formed. When producing a filler material having a wire diameter of 1.6 mm or 2.4 mm, the drawing process is adversely affected. In the middle of the drawing process, a problem such as cutting is caused, and the manufacture becomes difficult, or the productivity is deteriorated. Furthermore, in addition to such problems, there is a risk that giant crystals may be formed in the weld metal due to the presence of Mg, Zr, and Sc, and as a result, the joint strength decreases and the characteristics of the welded joint are stable. There is a problem that there is a fear of not doing. Therefore, when the Mg content in the Al alloy giving the filler material is 5.5% or more and the joint portion is strengthened, it is also entangled with the components of the base material, It was necessary to obtain an effective alloy composition.

特開平1−143791号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-143791 特開平5−169290号公報JP-A-5-169290 特開2000−317676号公報JP 2000-317676 A 特表2001−519239号公報Special table 2001-519239 gazette

「軽金属溶接」、Vol.45、No.10、第461〜470頁(2007)“Light metal welding”, Vol. 45, no. 10, 461-470 pages (2007)

ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、所定のAl材料の溶融溶接によって得られる接合体において、その溶接割れ感受性を低減させると共に、強度特性に優れた溶接継手を容易に実現することの出来る技術を提供することにある。   Here, the present invention has been made in the background of the circumstances as described above, and the problem to be solved is that in a joined body obtained by fusion welding of a predetermined Al material, the weld crack sensitivity is reduced. An object of the present invention is to provide a technique capable of easily realizing a welded joint with reduced strength and excellent strength characteristics.

そして、本発明にあっては、かくの如き課題を解決するために、質量基準にて、Cu:0.01〜0.50%、Mg:1.2〜2.1%、並びにZn:5.0〜8.5%を含み、残部がAl及び不可避的不純物からなる合金組成を有するAl合金母材を、質量基準にて、Mg:5.5〜8.0%、Cr:0.05〜0.25%、Ti:0.25%以下、Si:0.4%以下、Fe:0.4%以下、Cu:0.1%以下、Zr:0.05%以下、及びZn:0.25%以下を含み、残部がAl及び不可避的不純物からなる合金組成を有するAl合金溶加材を用いて、溶融溶接して得られる溶接継手にして、該溶融溶接により形成される溶接金属部の最大厚さをt1 とし、その中心硬さをHv1 とすると共に、前記母材の熱影響部の厚さをt2 とし、更にその最軟化部の硬さをHv2 としたときに、次の関係式:
1 ×Hv1 ≧1.9×t2 ×Hv2
Hv1 ≧70
を満足するように構成したことを特徴とするAl合金溶接継手を、その要旨とするものである。
In the present invention, in order to solve such problems, Cu: 0.01 to 0.50%, Mg: 1.2 to 2.1%, and Zn: 5 on a mass basis. include .0 8.5%, the Al alloy matrix having an alloy composition and the balance of Al and inevitable impurities, in mass, Mg: 5.5~8.0%, Cr: 0.05 ~ 0.25%, Ti: 0.25% or less, Si: 0.4% or less, Fe: 0.4% or less, Cu: 0.1% or less, Zr: 0.05% or less, and Zn: 0 A weld metal part formed by melt welding, using a Al alloy filler material having an alloy composition including Al and inevitable impurities, the balance of which is 25% or less, and being melt welded The maximum thickness of the base material is t 1 , the center hardness is Hv 1, and the thickness of the heat affected zone of the base material is t 2 . And further the hardness of the outermost softening unit when the Hv 2, the following relationship:
t 1 × Hv 1 ≧ 1.9 × t 2 × Hv 2
Hv 1 ≧ 70
The gist of the present invention is an Al alloy welded joint characterized by satisfying the above.

なお、このような本発明に従うAl合金溶加材の望ましい態様の一つによれば、前記溶加材は、更に、0.05〜1.0質量%のMnを含有しており、これによって、溶接金属部位の高靭性化が、より一層有利に図られ得ることとなる。
In addition, according to one of the desirable embodiments of the Al alloy filler material according to the present invention, the filler material further contains 0.05 to 1.0% by mass of Mn. The toughness of the weld metal part can be further advantageously achieved.

このように、本発明に従うAl合金溶接継手にあっては、所定量のCu、Mg、Znを含む合金組成のAl合金母材の溶融溶接に際して、特定量のMg、Zr、Si、Fe、Cu、Cr、Zn及びTiを含み、残部がAl及び不可避的不純物からなる合金組成の溶加材を用いると共に、溶接金属部の硬さと共に、母材の熱影響部(HAZ)における最軟化部の硬さを制御したことによって、接合せしめられたAl合金母材の連結部(溶接部位乃至は溶接金属部位)における強度や伸び等の特性を効果的に高め、また、溶接割れ感受性を有利に低減せしめ得て、高強度で健全な溶接継手を安定的に実現せしめ得ることとなったのである。   As described above, in the Al alloy welded joint according to the present invention, a specific amount of Mg, Zr, Si, Fe, Cu is used in fusion welding of an Al alloy base material having an alloy composition containing a predetermined amount of Cu, Mg, Zn. , Cr, Zn, and Ti, with the balance being an alloy composition consisting of Al and unavoidable impurities, and the hardness of the weld metal part as well as the most softened part in the heat-affected zone (HAZ) of the base metal By controlling the hardness, it is possible to effectively enhance the strength, elongation, and other characteristics of the joined part (welded part or welded metal part) of the bonded Al alloy base material, and to advantageously reduce weld cracking susceptibility. Thus, a high strength and sound welded joint can be stably realized.

そして、かかる本発明に従う構成を採用したことによって、母材の熱影響部と溶接金属部との硬さのバランスが整い、母材の熱影響部から優先的に破断させることが可能となると共に、延性も有利に向上せしめ得たのである。   And by adopting the configuration according to the present invention, the hardness balance between the heat affected zone of the base metal and the weld metal portion is adjusted, and it becomes possible to preferentially break from the heat affected zone of the base metal. The ductility could be advantageously improved.

板状のAl合金母材を溶融溶接して得られるAl合金溶接継手において、その溶接金属部を横切る方向の横断面の概略を示すと共に、そのような横断面における溶接金属部の中心からの距離とビッカース硬さとの関係の一例を示すものであって、(a)は、そのような溶接継手における横断面の概略部分図であり、(b)は、溶接金属部の中心からの距離とビッカース硬さとの関係を示すグラフである。In an Al alloy welded joint obtained by melting and welding a plate-like Al alloy base material, an outline of a cross section in a direction across the weld metal part is shown, and the distance from the center of the weld metal part in such a cross section Is an example of the relationship between Vickers hardness and Vickers hardness, wherein (a) is a schematic partial view of a cross section of such a welded joint, and (b) is the distance from the center of the weld metal part and Vickers. It is a graph which shows the relationship with hardness.

ところで、本発明において溶接対象とされるAl合金母材としては、優れた特性を有する継手を得る上において、特定量のCu、Mg及びZnを含み、残部がAl及び不可避的不純物である合金組成の、7000系Al合金からなる所定のAl材料が、用いられることとなる。   By the way, as an Al alloy base material to be welded in the present invention, an alloy composition containing a specific amount of Cu, Mg and Zn and the balance being Al and unavoidable impurities in obtaining a joint having excellent characteristics. A predetermined Al material made of a 7000 series Al alloy is used.

そのようなAl材料を与える7000系Al合金において、その合金成分の一つであるCu(銅)は、Al材料の強度の向上と耐応力腐食割れ性を改善する効果を有し、その含有量が0.01%(質量基準、以下同じ)未満では、それらの効果が充分ではないところから、少なくとも0.01%以上の割合において、含有せしめられることとなる。また、Cuの含有量が多くなると、Al材料の押出成形性を悪化せしめると共に、Al材料の焼入れ感受性が高くなり、押出直後の急冷であっても、焼入れに遅れが生じたりするため、T4調質やT6調質を行なっても充分な強度が得られなくなるところから、かかるCu含有量の上限は、0.50%とする必要がある。   In the 7000 series Al alloy that gives such Al material, Cu (copper), which is one of the alloy components, has the effect of improving the strength of Al material and improving stress corrosion cracking resistance, and its content If it is less than 0.01% (mass basis, the same applies hereinafter), these effects are not sufficient, so that it is contained in a proportion of at least 0.01% or more. In addition, when the Cu content increases, the extrudability of the Al material deteriorates and the quenching sensitivity of the Al material increases, and even if quenching is performed immediately after extrusion, the quenching may be delayed. The upper limit of the Cu content needs to be 0.50% because sufficient strength cannot be obtained even if the quality or T6 refining is performed.

また、Mg(マグネシウム)は、Al合金の強度を高める主要な元素であるため、それによる効果を充分に発揮させるには、1.2%以上の割合において含有せしめる必要がある。一方、このMg含有量が多くなり過ぎると、強度は高くなるものの、伸びが低下し、加工性が悪化するようになると共に、Al材料の押出成形時において押出圧力が増大し、押出操作が困難となるところから、Mg含有量の上限は、2.1%とする必要がある。これにより、加工性を保持するために必要とされる、4.0%以上の伸びが有利に確保されることとなる。なお、そのようなMgの含有による優れた効果を有利に発揮させる上において、Mg含有量としては、特に1.3〜2.1%の割合が、有利に採用されることとなる。
Moreover, since Mg (magnesium) is a main element that enhances the strength of the Al alloy, it is necessary to contain it in a proportion of 1.2 % or more in order to fully exert the effect. On the other hand, if the Mg content is too high, the strength increases, but the elongation decreases and the workability deteriorates, and the extrusion pressure increases during the extrusion molding of the Al material, making the extrusion operation difficult. Therefore, the upper limit of the Mg content needs to be 2.1%. Thereby, the elongation of 4.0% or more required for maintaining the workability is advantageously ensured. Note that in the above to advantageously exhibit excellent effect by the inclusion of such Mg, as the Mg content, and the proportion of 1.3 to 2.1% especially are advantageously employed.

さらに、Zn(亜鉛)は、Mgと共存して、Al合金に時効性を与え、所定の時効処理(人工時効)により硬さを向上させる作用を発揮する元素であって、その効果を充分に発揮させるべく、5.0%以上の含有量において用いられることとなる。尤も、このZnも、その含有量が多くなると、硬さは高くなるものの、伸びが低下するようになり、加工性が悪化する問題を生じると共に、押出時の割れが発生し易くなるところから、Znの含有量は、8.5%以下に止める必要がある。なお、このZn含有量は、好ましくは6.0〜8.5%、特に7.5〜8.5%の範囲が、有利に採用されるのである。
Furthermore, Zn (zinc) is an element that coexists with Mg, imparts aging properties to the Al alloy, and exhibits a function of improving hardness by a predetermined aging treatment (artificial aging). In order to exhibit it, it will be used at a content of 5.0 % or more. However, this Zn also increases in hardness as its content increases, but the elongation decreases, causing problems that workability deteriorates and cracking during extrusion tends to occur. The Zn content needs to be stopped to 8.5% or less. Incidentally, the Zn content, good Mashiku is 6.0 to 8.5%, the range in particular 7.5 to 8.5%, and being advantageously employed.

そして、かくの如き合金組成の7000系Al合金等からなる各種のAl材料は、そのようなAl合金を用いて得られたビレット等から、押出成形、鍛造成形、鋳造成形等の公知の成形手法によって、中実構造、中空構造や、形材、厚板等の形状の、公知の各種の形態において製造され、本発明で対象とされるAl材料(母材)として、目的とする用途の部材の形成に用いられることとなる。   Various Al materials composed of a 7000 series Al alloy having such an alloy composition are formed from known billing methods such as extrusion molding, forging molding, casting molding, etc. from billets obtained using such an Al alloy. According to the present invention, it is manufactured in various known forms, such as solid structures, hollow structures, shapes, planks, etc., and is a member for the intended use as an Al material (base material) targeted by the present invention. It will be used to form.

本発明にあっては、上記の如くして得られるAl材料の複数を用いて、それらを、目的とする用途の部材を与えるように、突き合わせ、溶融溶接により一体化せしめるに際して、特定の合金組成を有するAl合金溶加材を用いた溶接操作が採用され、それによって生じた溶接継手にて、それら複数のAl材料が一体化されることによって、目的とする構造の部材が、優れた特性を保持して形成されるのである。   In the present invention, when a plurality of Al materials obtained as described above are used and they are united by butt and fusion welding so as to give a member for the intended use, a specific alloy composition is used. The welding operation using the Al alloy filler metal having the above is adopted, and the resulting Al joint material is integrated in the resulting welded joint, so that the member of the target structure has excellent characteristics. It is formed by holding.

ところで、この本発明で用いられる特定の溶加材は、Mg:5.5〜8.0%、Cr:0.05〜0.25%、Ti:0.25%以下、Si:0.4%以下、Fe:0.4%以下、Cu:0.1%以下、Zr:0.05%以下、及びZn:0.25%以下を含み、残部がAl及び不可避的不純物からなる合金組成を有するものであって、それら元素の規定量を外れた含有量においては、各種の問題が惹起されるようになる。   By the way, the specific filler material used in the present invention is Mg: 5.5-8.0%, Cr: 0.05-0.25%, Ti: 0.25% or less, Si: 0.4 %, Fe: 0.4% or less, Cu: 0.1% or less, Zr: 0.05% or less, and Zn: 0.25% or less, with the balance being Al and inevitable impurities. However, when the content of these elements is out of the specified amount, various problems are caused.

すなわち、Mg(マグネシウム)は、溶接金属の高強度化(硬さ向上)を図り、溶接割れ感受性の低減に寄与せしめる上において必須の添加元素であって、その有効な添加効果を得る上においては、5.5%以上の含有量とする必要があるが、その含有量が8.0%を超えるようになると、ワイヤ製造のためのビレットを鋳造する際に、金属組織中にMg−Si系脆化層が形成されるようになり、そのため、ワイヤに抽伸加工することが困難となって、目的とする線径の溶加材を得ることが出来なくなる。   That is, Mg (magnesium) is an additive element essential for increasing the strength (hardness improvement) of weld metal and contributing to the reduction of weld crack sensitivity, and in obtaining its effective additive effect. Although it is necessary to set it as 5.5% or more content, when the content exceeds 8.0%, when casting the billet for wire manufacture, it is Mg-Si type in the metal structure. An embrittled layer is formed, which makes it difficult to draw the wire and makes it impossible to obtain a filler material having a target wire diameter.

また、Cr(クロム)は、溶接割れ感受性の低減に効果があり、そのために、0.05%以上の割合において、含有せしめられることとなるが、その含有量が0.25%を超えるようになると、ワイヤ製造のためのビレットを鋳造する際に、金属組織中に粗大なAl−Cr系晶出物(金属間化合物)を生成して、溶加材としてのワイヤを得るための抽伸加工操作が困難となる問題を惹起する。   In addition, Cr (chromium) is effective in reducing weld cracking susceptibility. For this reason, Cr (chromium) is contained in a proportion of 0.05% or more, so that its content exceeds 0.25%. Thus, when a billet for wire production is cast, a drawing process is performed to produce coarse Al-Cr crystals (intermetallic compounds) in the metal structure to obtain a wire as a filler material. Poses a difficult problem.

さらに、Ti(チタン)は、金属組織の微細化効果があり、そのために、0.25%を超えない割合において、含有せしめられることとなる。なお、このTi含有量が多くなり過ぎると、ワイヤ製造のためのビレットを鋳造する際に、金属組織中にAl−Ti系の粗大な晶出物(金属間化合物)を生成して、抽伸加工操作が困難となる問題を惹起する。   Furthermore, Ti (titanium) has an effect of refining the metal structure. Therefore, Ti (titanium) is contained in a proportion not exceeding 0.25%. If the Ti content is too high, when a billet for wire production is cast, an Al-Ti coarse crystallized product (intermetallic compound) is generated in the metal structure, and the drawing process is performed. Causes problems that make operation difficult.

更にまた、Si(ケイ素)、Fe(鉄)、Cu(銅)、Zr(ジルコニウム)及びZn(亜鉛)は、何れも、不純物元素であって、それぞれ、上記で規定される含有量以下となるように制御される必要がある。因みに、Si含有量が多くなると、ワイヤ製造のためのビレットを鋳造する際に、Mg−Si系脆化層を形成して、ワイヤに抽伸加工することが困難となる問題が惹起されるからであり、またFe含有量が多くなると、ワイヤ製造のためのビレットを鋳造する際に、粗大なAl−Fe系晶出物(金属間化合物)を生成して、抽伸加工操作が困難となる問題を生じ、更にCu含有量が多くなり過ぎると、溶接金属部の溶接割れ感受性が高くなる問題が惹起されるからであり、そしてZr含有量が多くなり過ぎると、溶接金属部に粗大な晶出物(金属間化合物)を生成して、抽伸操作が困難となる問題を生じ、加えて、Zn含有量が多くなり過ぎると、溶接金属部にMg−Zn系脆化層が形成され、これが、溶接継手部位の特性、中でも硬さを低下せしめる問題が生じるからである。   Furthermore, Si (silicon), Fe (iron), Cu (copper), Zr (zirconium), and Zn (zinc) are all impurity elements, each of which is less than the content specified above. Need to be controlled. Incidentally, when the Si content increases, when casting a billet for manufacturing a wire, an Mg-Si embrittled layer is formed, and it becomes difficult to draw the wire. There is also a problem that when the Fe content is increased, when a billet for producing a wire is cast, a coarse Al-Fe crystallized product (intermetallic compound) is generated, and the drawing process operation becomes difficult. This is because if the Cu content is excessively increased, a problem that the weld cracking sensitivity of the weld metal portion is increased is caused. If the Zr content is excessively increased, coarse crystallized substances are formed in the weld metal portion. (Intermetallic compound) is generated, causing a problem that the drawing operation becomes difficult. In addition, when the Zn content is excessively increased, an Mg—Zn-based embrittled layer is formed in the weld metal part, Low joint properties, especially hardness This is because allowed to problems.

なお、本発明にあっては、上記の溶加材の合金組成に加えて、更に、Mn(マンガン)の0.05〜1.0%が、有利に含有せしめられることとなる。この追加の合金成分たるMnは、溶接金属の高靭性化に寄与する成分であって、その添加効果を充分に発揮させるためには、0.05%以上の割合で含有せしめる必要があるが、その含有量が多くなり過ぎると、ワイヤ製造のためのビレットを鋳造する際に、粗大なAl−Mn系晶出物(金属間化合物)を生成して、抽伸加工が困難となる等の問題を惹起するようになる。   In the present invention, in addition to the alloy composition of the filler material, 0.05 to 1.0% of Mn (manganese) is further advantageously contained. This additional alloy component, Mn, is a component that contributes to increasing the toughness of the weld metal, and in order to fully exhibit its effect of addition, it is necessary to contain 0.05% or more, If the content is too high, when casting billets for wire production, coarse Al-Mn based crystals (intermetallic compounds) are generated, making it difficult to draw. To come up with.

そして、本発明における溶加材は、上記した合金成分を有するAl合金を用いて、常法に従って作製されるものであって、一般的には、JIS−Z−3232に規定される径及び許容差の溶接棒や電極ワイヤとして、実現されることとなる。   And the filler material in this invention is produced in accordance with a conventional method using Al alloy which has an alloy component mentioned above, Comprising: Generally, the diameter prescribed | regulated by JIS-Z-3232, and tolerance | permissibility It will be realized as a welding rod or electrode wire of the difference.

また、かかる溶加材を用いた、前記Al材料の溶融溶接に際しては、MIG溶接、TIG溶接等のアーク溶接や、レーザ溶接、電子ビーム溶接等の公知の溶融溶接手法が、適宜に採用されて、それら複数のAl材料が、前記した溶加材によって形成される溶接継手を介して一体的に接合されて、目的とする形状乃至は構造の部材を与える接合体が形成されるのである。   In addition, in the fusion welding of the Al material using such a filler material, known fusion welding techniques such as arc welding such as MIG welding and TIG welding, laser welding, and electron beam welding are appropriately employed. The plurality of Al materials are integrally joined through the weld joint formed by the above-described filler material to form a joined body that gives a member having a desired shape or structure.

そして、本発明にあっては、かくの如き溶加材を用いて、前記したAl材料(母材)を溶融溶接するに際して、それら母材と溶加材の成分を最適化することで、溶接金属部及び母材の熱影響部の硬さを制御することが出来ることとなるのであるが、母材の熱影響部で優先的に破断する最良の状態とするには、それぞれの厚さも関係することが見出され、そのため、下記の関係式(1)及び(2)を満足するように構成して、所期の目的を有利に達成し得るようにしたのである。
1 ×Hv1 ≧1.9×t2 ×Hv2 ・・・(1)
Hv1 ≧70 ・・・(2)
[但し、t1 :溶接金属部の最大厚さ
Hv1 :溶接金属部の中心硬さ、換言すれば溶接金属部の中央部位における熱影 響部(母材)厚さの1/2位置に相当する部位の硬さ
2 :母材の熱影響部の厚さ
Hv2 :母材の熱影響部における最軟化部の硬さ]
And in this invention, when melt-welding the above-mentioned Al material (base material) using a filler material like this, by optimizing the components of the base material and the filler material, Although the hardness of the heat affected zone of the metal part and the base material can be controlled, the thickness of each part is also related to the best state of breaking preferentially at the heat affected part of the base material. Therefore, it was constructed so as to satisfy the following relational expressions (1) and (2) so that the intended purpose could be advantageously achieved.
t 1 × Hv 1 ≧ 1.9 × t 2 × Hv 2 (1)
Hv 1 ≧ 70 (2)
[However, t 1 : Maximum thickness of the weld metal part Hv 1 : Central hardness of the weld metal part, in other words, at half the thickness of the heat affected part (base metal) thickness at the central part of the weld metal part. Corresponding part hardness t 2 : thickness of heat-affected zone of base metal Hv 2 : hardness of softest part in heat-affected zone of base metal]

ここで、図1(a)には、板状のAl合金母材2,2を溶融溶接して得られた接合体において、その溶接金属部4を横切る方向における横断面の概略が、部分的に示されているが、そのような横断面図において、t1 は、溶接金属部4の最大厚さとなる、その中心部位(2枚の母材2,2の略突合せ中央部位に相当する)の厚さであり、そして、母材2の熱影響部(HAZ)の厚さ:t2 は、実質的に母材2の厚さに等しいものとなる。また、溶接金属部4の中心硬さ:Hv1 とは、溶接金属部4の幅方向(横断方向)の中心で且つ溶接金属部4における母材相当箇所の肉厚中心の部位、換言すれば母材2の厚さ(t2 )の1/2位置に相当する部位となる、即ち図1(a)の横断面において、溶接金属部4の中心線Yと母材2の厚さ方向の中心を通る直線Xとの交点となるO位置における断面硬さのことを言うものであり、更に、熱影響部(HAZ)の最軟化部の硬さ:Hv2 は、熱影響部(HAZ)の板厚方向中心部位(t2 /2位置)の断面における、長手方向(図において左右方向)1mm間隔での硬さ測定により得られる硬さ分布から、図1(b)に示される如く、最も硬さの小さい値が、採用されることとなる。なお、そのような硬さ(Hv)は、接合方向に直角な方向の断面を、JIS−Z−2244に準拠して、ビッカース硬さ試験機を用いて、荷重1kgfにて測定されるものである。 Here, in FIG. 1A, in the joined body obtained by fusion welding the plate-shaped Al alloy base materials 2 and 2, the outline of the cross section in the direction crossing the weld metal part 4 is partially shown. In such a cross-sectional view, t 1 is the central portion of the weld metal portion 4 that corresponds to the maximum thickness of the weld metal portion 4 (corresponding to a substantially butt center portion of the two base materials 2 and 2). the thickness of, and the thickness of the heat-affected zone of the base material 2 (HAZ): t 2 becomes equal to the thickness of the substantially base material 2. Further, the center hardness of weld metal part 4: Hv 1 is the center in the width direction (transverse direction) of weld metal part 4 and the thickness center part of the base metal equivalent part in weld metal part 4, in other words. This is a portion corresponding to a half position of the thickness (t 2 ) of the base material 2, that is, in the cross section of FIG. 1A, the center line Y of the weld metal portion 4 and the thickness direction of the base material 2. This refers to the cross-sectional hardness at the O position that is the intersection with the straight line X passing through the center. Further, the hardness of the softest part of the heat affected zone (HAZ): Hv 2 is the heat affected zone (HAZ). in the cross section of the part thickness direction center of the (t 2/2 position), as the hardness distribution obtained by hardness measurements at 1mm intervals (left-right direction in the drawing) longitudinal direction shown in FIG. 1 (b), The value with the smallest hardness will be adopted. Such hardness (Hv) is measured at a load of 1 kgf using a Vickers hardness tester in accordance with JIS-Z-2244, in a cross section perpendicular to the joining direction. is there.

なお、上記の関係式(1)において、その左辺よりも右辺の値が大きくなると、溶接継手における溶接金属部(ボンド部)4において破断してしまう問題があり、また、前記関係式(2)において、Hv1 が70未満の場合にあっても、板厚とは関係なしに、溶接金属部4の硬さが小さくなり過ぎて、同様に、溶接金属部4で破断してしまう問題が惹起されるところから、前記の関係式(1)及び(2)を満足するように、母材2の厚さ(t2 )を選定し、更に、溶接金属部4の目的とする最大厚さ(t1 )が実現されるように、そして、それぞれの溶接金属部4や熱影響部(HAZ)の所定部位の硬さ:Hv1 、Hv2 が実現されるように、所定の溶融溶接操作が、実施されることとなるのである。また、それぞれの厚さ:t1 、t2 は、溶接操作の種類や溶接条件、更には目的とする接合体によって適宜に選定されるところであって、例えば、t2 は、アーク溶接操作が採用される場合には、一般に0.5mm以上とされ、またt1 は、t2 の厚さに関連して決定され、そしてt1 が厚い場合には、溶接操作が繰返し実施されて、目的とする厚さ:t1 が実現されることとなる。 In the above relational expression (1), if the value on the right side is larger than the left side, there is a problem that the weld metal part (bond part) 4 in the welded joint breaks, and the relational expression (2) In this case, even when Hv 1 is less than 70, the hardness of the weld metal part 4 becomes too small regardless of the plate thickness, and similarly, the problem that the weld metal part 4 breaks is caused. Therefore, the thickness (t 2 ) of the base material 2 is selected so as to satisfy the above relational expressions (1) and (2), and the target maximum thickness of the weld metal part 4 ( t 1 ) is realized, and predetermined melt welding operations are performed so as to realize the hardness: Hv 1 , Hv 2 of each weld metal part 4 and heat affected zone (HAZ). It will be implemented. The thicknesses t 1 and t 2 are appropriately selected according to the type of welding operation, the welding conditions, and the target joined body. For example, t 2 is an arc welding operation. If t 1 is generally greater than 0.5 mm, and t 1 is determined in relation to the thickness of t 2 , and if t 1 is thick, the welding operation is repeated and Thickness to be achieved: t 1 .

ところで、上記のようにして得られた、Al材料(母材)の複数が接合されてなる接合体は、T4調質やT6調質が施されてなる状態において、目的とする用途の部材に用いられることとなる。ここで、かかるT4調質やT6調質は、溶体化処理と自然時効処理又は人工時効処理とを、従来と同様に施すことによって、実施され得るものであって、上記の溶接して得られた接合体が、所定の溶体化処理と自然時効処理又は人工時効処理の履歴を有するように、公知の各種の手法に従って行なわれることとなるが、一般に、溶接される前のAl材料(母材)に対して、所定の溶体化処理を施し、次いで、そのようなAl材料の複数を、前記した溶融溶接により形成される溶接継手にて一体的に接合せしめた後、その得られた接合体に対して、自然時効処理や人工時効処理を施し、全体としてT4調質やT6調質が施されるようにして、目的とする用途の部材を得ることが出来る。   By the way, the joined body obtained by joining a plurality of Al materials (base materials) obtained as described above is a member for a target application in a state where T4 tempering or T6 tempering is applied. Will be used. Here, such T4 tempering and T6 tempering can be carried out by performing solution treatment and natural aging treatment or artificial aging treatment in the same manner as before, and are obtained by welding as described above. However, in general, an Al material (base material) before welding is used so that the joined body has a history of predetermined solution treatment and natural aging treatment or artificial aging treatment. ), A predetermined solution treatment is performed, and then a plurality of such Al materials are integrally joined by a welded joint formed by the above-described fusion welding, and then the obtained joined body is obtained. On the other hand, a natural aging treatment or an artificial aging treatment is performed so that a T4 tempering or a T6 tempering is performed as a whole, thereby obtaining a member for the intended use.

さらに、そのようなT4調質やT6調質において、溶体化処理条件としては、一般に、450〜520℃の温度において、0.5〜10時間保持することからなる処理条件が採用され、また、T6調質における人工時効処理にあっても、一般に、90〜210℃の温度において、3〜24時間保持する処理条件が、採用されることとなる。   Furthermore, in such T4 tempering and T6 tempering, as solution treatment conditions, generally, treatment conditions consisting of holding at a temperature of 450 to 520 ° C. for 0.5 to 10 hours are adopted, Even in the artificial aging treatment in the T6 tempering, generally, treatment conditions that are maintained at a temperature of 90 to 210 ° C. for 3 to 24 hours are adopted.

そして、このようにして得られたAl材料(母材)の接合体にあっては、それを構成する複数のAl材料が、特定の溶加材を用いて形成される溶接継手にて接合せしめられて、一体化されているところから、かかる溶接継手部分においても、優れた強度特性が発揮され、しかも、溶接割れ感受性も効果的に低減されたものとなっていると共に、特に、高強度の所定の7000系Al合金にて形成されたAl材料が用いられることによって、母材強度が250MPa以上にもなり、また、継手強度は200MPa以上となり、更に、継手伸びも4%以上の、優れた特性を有する接合部材として得ることが出来るのであり、以て、各種用途の構造部材や部品、製品等の少なくとも一部を構成する部材として、有利に用いられ得るのである。   In the joined body of Al material (base material) thus obtained, a plurality of Al materials constituting the joined body are joined by a welded joint formed using a specific filler material. In addition, since the welded joint portion has excellent strength characteristics, the weld cracking sensitivity is effectively reduced, and particularly high strength. By using an Al material formed of a predetermined 7000 series Al alloy, the base material strength is 250 MPa or more, the joint strength is 200 MPa or more, and the joint elongation is 4% or more. It can be obtained as a joining member having characteristics, and thus can be advantageously used as a member constituting at least a part of structural members, parts, products and the like for various uses.

以下に、本発明の代表的な実施例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記した具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。   Hereinafter, representative examples of the present invention will be shown to clarify the present invention more specifically, but the present invention is not limited by the description of such examples. It goes without saying. In addition to the following examples, the present invention includes various changes and modifications based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, in addition to the specific description described above. It should be understood that improvements can be made.

先ず、下記表1〜表3に示される、各種合金組成のAl合金を溶製して、通常のDC鋳造法により、各種ビレットを製造した。次いで、この得られたビレットを、均質化処理した後、それぞれ、常法に従って直接押出して、板厚が3.0mm又は4.0mmの平板状の各種Al材料を得た。また、それら各種のAl材料には、それぞれ、460℃×1時間の溶体化処理を施して、後述する溶接試験のための各種供試母材を作製した。   First, Al alloys having various alloy compositions shown in Tables 1 to 3 below were melted, and various billets were produced by a normal DC casting method. Next, the obtained billet was homogenized and then directly extruded according to a conventional method to obtain various plate-like Al materials having a plate thickness of 3.0 mm or 4.0 mm. Further, each of these various Al materials was subjected to a solution treatment at 460 ° C. for 1 hour to prepare various test base materials for a welding test described later.

一方、溶加材についても、下記表4〜表6に示される、各種合金組成からなるAl合金を溶製した後、上記と同様にしてビレットを作製し、次いで均質化処理を行ない、更に直接押出して、抽伸用素材を得た。その後、線径が1.6mmである溶接ワイヤとして、従来と同様な抽伸加工にて、目的とする各種の溶加材を作製した。   On the other hand, also for the filler material, after melting Al alloys having various alloy compositions shown in Tables 4 to 6 below, billets were prepared in the same manner as described above, and then homogenized, and further directly The material for drawing was obtained by extrusion. Then, various target filler materials were produced by the drawing process similar to the past as a welding wire whose wire diameter is 1.6 mm.

Figure 0005431797
Figure 0005431797

Figure 0005431797
Figure 0005431797

Figure 0005431797
Figure 0005431797

Figure 0005431797
Figure 0005431797

Figure 0005431797
Figure 0005431797

Figure 0005431797
Figure 0005431797

次いで、上記表1〜表3に示される、各種Al材料からなる母材の各2つを用い、それぞれの押出方向の端部を突き合わせて、上記表4〜表6に示される溶加材の、同じ番号のものを用いて、MIG溶接することからなる各種溶接試験を、下記表7〜表9に示される如く実施した。なお、MIG溶接条件は、電流:210A、溶接速度:80cm/分、シールドガス:Ar、シールドガス流量:10〜15L/分なる条件を採用した。   Next, using each of the two base materials made of various Al materials shown in Tables 1 to 3 above, the end portions in the respective extrusion directions were butted together, and the filler materials shown in Tables 4 to 6 were used. Various welding tests consisting of MIG welding using the same number were performed as shown in Tables 7 to 9 below. The MIG welding conditions were as follows: current: 210 A, welding speed: 80 cm / min, shield gas: Ar, shield gas flow rate: 10-15 L / min.

そして、それぞれの溶接試験において得られた接合体に対して、150℃×8時間の人工時効処理を実施することにより、T6調質された、目的とする部材の各種のものを製造した。   And various things of the target member tempered by T6 were manufactured by performing the artificial aging treatment of 150 degreeC x 8 hours with respect to the joined body obtained in each welding test.

かくして得られた各種の接合部材について、その溶接継手部位に割れが発生しているか、どうか、当該溶接継手部位の接合方向に直角な方向となる横断面を顕微鏡観察することにより評価する一方、それぞれの溶接継手部位について、溶接金属部の最大厚さ(t1 )や熱影響部(HAZ)の厚さ(t2 )を測定し、また溶接金属部の中心硬さ(Hv1 )や熱影響部(HAZ)の最軟化部硬さ(Hv2 )を、その横断面から、JIS−Z−2244に準拠して、ビッカース硬さ試験機にて、荷重1kgfにて測定し、更に引張試験を行ない、それぞれの継手の伸びについて測定すると共に、破断位置を調べた。 For the various joining members thus obtained, whether or not cracks have occurred in the welded joint portion, while evaluating by observing a cross section perpendicular to the joining direction of the welded joint portion, respectively, For the welded joint part, the maximum thickness (t 1 ) of the weld metal part and the thickness (t 2 ) of the heat affected zone (HAZ) are measured, and the center hardness (Hv 1 ) and heat effect of the weld metal part are measured. The softened part hardness (Hv 2 ) of the part (HAZ) is measured from its cross section with a load of 1 kgf with a Vickers hardness tester in accordance with JIS-Z-2244, and further subjected to a tensile test. The measurement was performed on the elongation of each joint, and the breaking position was examined.

なお、各継手の引張試験は、JIS−Z−2201に規定される5号引張試験片を、その長さ方向が母材の押出方向となるように、且つ試験片の中央部位に溶接金属部が位置するようにして、それぞれの溶接接合体から切り出し、余盛を付けたままにおいて、JIS−Z−2241に準拠して、引張試験を実施した。   In addition, the tensile test of each joint is carried out by using a No. 5 tensile test piece defined in JIS-Z-2201 so that the length direction is the extrusion direction of the base material and the weld metal part at the central part of the test piece. Was cut out from each welded joint so as to be positioned, and a tensile test was carried out in accordance with JIS-Z-2241 while leaving extras.

また、破断位置の評価においては、破断が、溶接金属部位において発生したか、或いは、溶接金属部位と母材部との境界部位(ボンド部)において発生したか、または、母材部の熱影響部(HAZ)において発生したか、の何れかにおいて、評価した。   In the evaluation of the fracture position, the fracture occurred in the weld metal part, or occurred at the boundary part (bond part) between the weld metal part and the base material part, or the thermal effect of the base material part. It was evaluated whether it occurred in the part (HAZ).

そして、上記の試験・評価の結果を、下記表7〜表9に、併せて示した。   And the result of said test and evaluation was combined with the following Table 7-Table 9, and was shown.

Figure 0005431797
Figure 0005431797

Figure 0005431797
Figure 0005431797

Figure 0005431797
Figure 0005431797

かかる表7〜表9の結果から明らかな如く、特定合金組成の、7000系Al合金からなるAl材料である母材(No.1〜27)を用い、それを、本発明に従う合金組成の溶加材(No.1〜27)にてMIG溶接した、溶接試験1〜27においては、硬さ及び伸び等の物性に優れた溶接継手が得られると共に、割れ感受性にも優れており、しかも、破断位置が熱影響部(HAZ)となって、優れた破断特性を示す溶接継手構造体を得ることが出来ることが認められる。
As is clear from the results of Tables 7 to 9, a base material (No. 1 to 27), which is an Al material made of a 7000 series Al alloy having a specific alloy composition, is used, and this is used as a solution of the alloy composition according to the present invention. In welding tests 1 to 27, which were MIG welded with the additive (No. 1 to 27), a welded joint having excellent physical properties such as hardness and elongation was obtained, and also excellent in crack susceptibility, It is recognized that a welded joint structure having excellent fracture characteristics can be obtained with the fracture position serving as a heat affected zone (HAZ).

これに対して、溶接されるAl材料の合金組成が本発明の範囲外となったり(使用母材No.58〜64)、或いは、溶加材を与える合金組成が本発明の範囲外となったり(使用溶加材No.31〜57,65〜72)した場合における、溶接試験31〜72にあっては、伸びが低下したり、溶接金属部の硬さが低くなり過ぎ、また破断位置がボンド部や溶接金属部となったり、割れが発生する等の問題を惹起して、目的とする接合部材としての使用に少なからぬ問題があることが、明らかとなった。なお、溶接試験66〜69及び72においては、それに用いられる溶加材No.66〜69及び72の抽伸加工時に破断が惹起されて、目的とする線径の溶接ワイヤを得ることが出来ず、そのため、それぞれの溶接試験を実施することが出来なかった。   On the other hand, the alloy composition of the Al material to be welded is outside the scope of the present invention (used base material No. 58 to 64), or the alloy composition that gives the filler material is outside the scope of the present invention. (Welding material Nos. 31-57, 65-72), in the welding tests 31-72, the elongation decreases, the hardness of the weld metal part becomes too low, and the fracture position It has become clear that there are not a few problems in the use as the intended joining member, causing problems such as bond portions and weld metal portions and cracking. In welding tests 66 to 69 and 72, the filler material No. Breaking was caused during the drawing processes of 66 to 69 and 72, so that a welding wire having a target wire diameter could not be obtained, and therefore each welding test could not be performed.

2 Al合金母材
4 溶接金属部
2 Al alloy base material 4 Weld metal part

Claims (2)

質量基準にて、Cu:0.01〜0.50%、Mg:1.2〜2.1%、並びにZn:5.0〜8.5%を含み、残部がAl及び不可避的不純物からなる合金組成を有するAl合金母材を、質量基準にて、Mg:5.5〜8.0%、Cr:0.05〜0.25%、Ti:0.25%以下、Si:0.4%以下、Fe:0.4%以下、Cu:0.1%以下、Zr:0.05%以下、及びZn:0.25%以下を含み、残部がAl及び不可避的不純物からなる合金組成を有するAl合金溶加材を用いて、溶融溶接して得られる溶接継手にして、
該溶融溶接により形成される溶接金属部の最大厚さをt1 とし、その中心硬さをHv1 とすると共に、前記母材の熱影響部の厚さをt2 とし、更にその最軟化部の硬さをHv2 としたときに、次の関係式:
1 ×Hv1 ≧1.9×t2 ×Hv2
Hv1 ≧70
を満足するように構成したことを特徴とするAl合金溶接継手。
On the mass basis, Cu: 0.01 to 0.50%, Mg: 1.2 to 2.1%, and Zn: 5.0 to 8.5%, with the balance being Al and inevitable impurities An Al alloy base material having an alloy composition is Mg: 5.5 to 8.0%, Cr: 0.05 to 0.25%, Ti: 0.25% or less, Si: 0.4 on a mass basis. %, Fe: 0.4% or less, Cu: 0.1% or less, Zr: 0.05% or less, and Zn: 0.25% or less, with the balance being Al and inevitable impurities. Using an Al alloy filler material having a welded joint obtained by fusion welding,
The maximum thickness of the weld metal portion formed by the fusion welding is t 1 , the center hardness is Hv 1 , the thickness of the heat affected zone of the base material is t 2, and the softest portion the hardness of when the Hv 2, the following relationship:
t 1 × Hv 1 ≧ 1.9 × t 2 × Hv 2
Hv 1 ≧ 70
An Al alloy welded joint characterized by satisfying the requirements.
前記溶加材が、更に、0.05〜1.0質量%のMnを含んでいる請求項1に記載のAl合金溶接継手。 The Al alloy welded joint according to claim 1, wherein the filler material further contains 0.05 to 1.0 mass% of Mn.
JP2009136485A 2009-06-05 2009-06-05 Al alloy welded joint Expired - Fee Related JP5431797B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009136485A JP5431797B2 (en) 2009-06-05 2009-06-05 Al alloy welded joint

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009136485A JP5431797B2 (en) 2009-06-05 2009-06-05 Al alloy welded joint

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010279983A JP2010279983A (en) 2010-12-16
JP5431797B2 true JP5431797B2 (en) 2014-03-05

Family

ID=43537220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009136485A Expired - Fee Related JP5431797B2 (en) 2009-06-05 2009-06-05 Al alloy welded joint

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5431797B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10895277B2 (en) * 2017-04-12 2021-01-19 Uacj Corporation Welded joint

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6632839B2 (en) * 2015-09-07 2020-01-22 三菱造船株式会社 Aluminum alloy filler metal and aluminum alloy welding method
JP6886861B2 (en) * 2017-05-29 2021-06-16 三菱造船株式会社 Welding method of aluminum alloy
JP6925189B2 (en) * 2017-07-08 2021-08-25 株式会社Uacj Welded joint of aluminum material and its manufacturing method
CN111187951A (en) * 2019-12-20 2020-05-22 西南铝业(集团)有限责任公司 Aluminum-magnesium-scandium-zirconium-titanium alloy and preparation method thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54109012A (en) * 1978-02-14 1979-08-27 Kobe Steel Ltd A -zn-mg alloy for hollow extruded shapes with superior characteristics at its deposited part
JPS5677358A (en) * 1979-11-29 1981-06-25 Showa Alum Corp Filler metal for a -zn-mg alloy
JPS63297180A (en) * 1987-05-27 1988-12-05 昭和アルミニウム株式会社 Bicycle frame by adhesive structure
JPH07310156A (en) * 1994-05-12 1995-11-28 Mitsubishi Alum Co Ltd Automobile frame structure its manufacture
JP2002115019A (en) * 2000-10-06 2002-04-19 Kobe Steel Ltd Aluminum alloy having excellent weld crack resistance

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10895277B2 (en) * 2017-04-12 2021-01-19 Uacj Corporation Welded joint

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010279983A (en) 2010-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5431796B2 (en) Al alloy filler metal
JP4669903B2 (en) Frame materials for motorcycles and buggy cars
JP2005526901A (en) Weldable high strength Al-Mg-Si alloy
JP5431797B2 (en) Al alloy welded joint
JPH09279284A (en) High-tensile aluminum alloy for welding excellent in stress corrosion cracking resistance
JP5431795B2 (en) Welding method of Al material
JP6632839B2 (en) Aluminum alloy filler metal and aluminum alloy welding method
JP6847766B2 (en) Aluminum alloy filler material, aluminum alloy welding method and aluminum alloy material
JPH03122248A (en) High strength aluminum alloy for welding excellent in stress corrosion cracking resistance
JP6886861B2 (en) Welding method of aluminum alloy
JP6619473B2 (en) Aluminum alloy filler manufacturing method
JPH0413830A (en) High strength aluminum alloy for welding excellent in stress corrosion cracking resistance
JP6679269B2 (en) Al alloy material for high energy beam welding
JP6679296B2 (en) Al alloy material for high energy beam welding and method for producing the same
JPH03122247A (en) High strength aluminum alloy for welding excellent in stress corrosion cracking resistance
US20230286083A1 (en) Aluminum alloy filler metal, aluminum alloy welded structure, and method for welding aluminum material
JP6925189B2 (en) Welded joint of aluminum material and its manufacturing method
JPH042741A (en) High strength aluminum alloy for welding excellent in stress corrosion cracking resistance
JPH0413833A (en) High strength aluminum alloy for welding excellent in stress corrosion cracking resistance
JP2008207249A (en) Method for welding aluminum alloy material having excellent weld crack resistance, and method for evaluating weld crack resistance of aluminum alloy material
JPH03122246A (en) High strength aluminum alloy for welding excellent in stress corrosion cracking resistance
JPH0413838A (en) High strength aluminum alloy for welding excellent in stress corrosion-cracking resistance
JPH06184689A (en) High strength aluminum alloy material for welding
JPH0413839A (en) High strength aluminum alloy for welding excellent in stress corrosion-cracking resistance
JP2002115037A (en) Aluminum alloy welded joint having high joint efficiency

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120316

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130311

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130723

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130730

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130920

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20131023

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131126

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131205

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5431797

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees