JPH02224885A - 溶接方法及びそれに用いるアルミニウム及びアルミニウム合金材 - Google Patents
溶接方法及びそれに用いるアルミニウム及びアルミニウム合金材Info
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- JPH02224885A JPH02224885A JP1045095A JP4509589A JPH02224885A JP H02224885 A JPH02224885 A JP H02224885A JP 1045095 A JP1045095 A JP 1045095A JP 4509589 A JP4509589 A JP 4509589A JP H02224885 A JPH02224885 A JP H02224885A
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Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はアルミニウム材料のレーザー溶接方法とレーザ
ー吸収性に優れた構造用アルミニウム及びアルミニウム
合金材に関するものである。
ー吸収性に優れた構造用アルミニウム及びアルミニウム
合金材に関するものである。
（従来の技術）
従来アルミニウム及びアルミニウム合金材を融接して組
み立て構造物を製作する場合、その融接方法としてアー
ク溶接又はろう付が行われていた。
み立て構造物を製作する場合、その融接方法としてアー
ク溶接又はろう付が行われていた。
（発明が解決しようとする課題）
従来アルミニウム及びアルミニウム合金材料をアーク溶
接又はろう付により融接して組み立てると、熱歪が発生
し、所定の寸法精度の構造物が得られにくいこと、さら
に歪を矯正するために多大な工数を必要とすること、精
密な寸法精度が要求される構造物の製作が困難なことな
ど多くの問題点があった。
接又はろう付により融接して組み立てると、熱歪が発生
し、所定の寸法精度の構造物が得られにくいこと、さら
に歪を矯正するために多大な工数を必要とすること、精
密な寸法精度が要求される構造物の製作が困難なことな
ど多くの問題点があった。
近年鉄鋼材料では、これらの問題を解消するためにレー
ザー溶接の適用が試みられ実用化されている。
ザー溶接の適用が試みられ実用化されている。
レーザー溶接法は上記接合法と比較して熱集中性が良く
、被溶接物の局部溶融が可能であり、熱歪が極めて少な
い接合法として注目されている。
、被溶接物の局部溶融が可能であり、熱歪が極めて少な
い接合法として注目されている。
しかしながらアルミニウム及びアルミニウム合金材はレ
ーザーの反射率が高いためにレーザー溶接は困難とされ
ており、実用化には至っていなかった。
ーザーの反射率が高いためにレーザー溶接は困難とされ
ており、実用化には至っていなかった。
本発明はかかる従来技術の問題点を解消し、健全な溶接
継手を得て、より信頼性に富んだ構造物の製作を容易に
行えるレーザー溶接方法とレーザー吸収性に優れた構造
用アルミニウム及びアルミニウム合金材を提供すること
を目的とするものである。
継手を得て、より信頼性に富んだ構造物の製作を容易に
行えるレーザー溶接方法とレーザー吸収性に優れた構造
用アルミニウム及びアルミニウム合金材を提供すること
を目的とするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明者等はアルミニウム及びアルミニウム合金材は鉄
鋼材料あるいはチタン等と比較す葛とレーザーの反射率
が高いためにレーザーによる溶接組立は困難であること
を考慮し、レーザーを吸収しやす（溶接部の内部品質を
損わないでかつアルミニウム特有の表面の美観を損わな
い表面被覆について鋭意研究を重ねた結果、アルミニウ
ムは酸素との親和力が強く酸化皮膜を形成し易いこと、
酸化膜はレーザー吸収性が良く容易にレーザー溶接が可
能であること、酸化膜の形成は比較的安価な手段で工業
的規模でも簡単に行えることを見い出し、この知見に基
づいて本発明を完成するに至った。
鋼材料あるいはチタン等と比較す葛とレーザーの反射率
が高いためにレーザーによる溶接組立は困難であること
を考慮し、レーザーを吸収しやす（溶接部の内部品質を
損わないでかつアルミニウム特有の表面の美観を損わな
い表面被覆について鋭意研究を重ねた結果、アルミニウ
ムは酸素との親和力が強く酸化皮膜を形成し易いこと、
酸化膜はレーザー吸収性が良く容易にレーザー溶接が可
能であること、酸化膜の形成は比較的安価な手段で工業
的規模でも簡単に行えることを見い出し、この知見に基
づいて本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、（１）表面に酸化アルミニウム又は
酸化アルミニウムの水和物の被覆を形成してなるアルミ
ニウム又はアルミニウム合金材をレーザー溶接すること
を特徴とする溶接方法及び（２）表面に酸化アルミニウ
ム又は酸化アルミニウムの水和物を形成してなることを
特徴とするレーザー吸収性に優れた構造用アルミニウム
及びアルミニウム合金材を提供するものである。
酸化アルミニウムの水和物の被覆を形成してなるアルミ
ニウム又はアルミニウム合金材をレーザー溶接すること
を特徴とする溶接方法及び（２）表面に酸化アルミニウ
ム又は酸化アルミニウムの水和物を形成してなることを
特徴とするレーザー吸収性に優れた構造用アルミニウム
及びアルミニウム合金材を提供するものである。
本発明に使用するアルミニウム及びアルミニウム合金材
としては、１０００系、２０００系、３０００系、５０
００系、６０００系、７０００系を好ましく用いること
ができる。
としては、１０００系、２０００系、３０００系、５０
００系、６０００系、７０００系を好ましく用いること
ができる。
上記アルミニウム又はアルミニウム合金材表面には酸化
アルミニウムあるいは酸化アルミニウムの水和物を形成
するが、その形成手段は限定するものではないが、安価
に行えるという意味では陽極酸化処理及びベーマイト処
理がよい、また溶射メツキによる方法でもよい。
アルミニウムあるいは酸化アルミニウムの水和物を形成
するが、その形成手段は限定するものではないが、安価
に行えるという意味では陽極酸化処理及びベーマイト処
理がよい、また溶射メツキによる方法でもよい。
上記陽極酸化処理法は電解液としてシュウ酸、硫酸、ク
ロム酸等を用い、電解処理して材料表面に酸化アルミニ
ウム皮膜を形成する方法である。
ロム酸等を用い、電解処理して材料表面に酸化アルミニ
ウム皮膜を形成する方法である。
またベーマイト処理は７０℃以上の熱湯処理により材料
表面に酸化アルミニウムの水和物を形成する方法である
。
表面に酸化アルミニウムの水和物を形成する方法である
。
さらに溶射メツキ処理は、材料表面に酸化アルミニウム
を溶射して酸化アルミニウムの被覆層を形成する方法で
ある。
を溶射して酸化アルミニウムの被覆層を形成する方法で
ある。
材料表面に酸化アルミニウムあるいは酸化アルミニウム
の水和物を形成させる理由の一つは、レーザー吸収性を
良（するためである、もう一つの理由は耐食性向上のた
めの保護皮膜としての機能をもたせることである。
の水和物を形成させる理由の一つは、レーザー吸収性を
良（するためである、もう一つの理由は耐食性向上のた
めの保護皮膜としての機能をもたせることである。
皮膜の厚さについてはとくに限定しないが０．１〜５０
μｍが望ましい、０．１μｍ未満ではレーザー吸収能が
劣って（るとともに保護皮膜としての機能も低下する。
μｍが望ましい、０．１μｍ未満ではレーザー吸収能が
劣って（るとともに保護皮膜としての機能も低下する。
５０μｍを越えるとアルミニウムの美観が若干損われる
とともに、溶接した部分の内部品質が低下すること、及
び曲げ、切断等の加工性が低下するためである。
とともに、溶接した部分の内部品質が低下すること、及
び曲げ、切断等の加工性が低下するためである。
レーザー溶接方法は鉄鋼材料の場合と同様の条件を採用
できる。
できる。
（実施例）
次に本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
厚さ５■謹のアルミニウム及びアルミニウム展伸材を供
試材として巾２００１１１％長さ４０００１１１の寸法
にして２枚付き合せ溶接し、溶接歪及び耐食性について
検査を行った。その結果を第１表に示す、なお、形成し
た皮膜はベーマイト処理ではＡ Ｑ ｍ Ｏｎ ・Ｈ，
Ｏである。
試材として巾２００１１１％長さ４０００１１１の寸法
にして２枚付き合せ溶接し、溶接歪及び耐食性について
検査を行った。その結果を第１表に示す、なお、形成し
た皮膜はベーマイト処理ではＡ Ｑ ｍ Ｏｎ ・Ｈ，
Ｏである。
なお溶接歪及び耐食性の検査は下記の要領で行った。
（１）溶接歪の検査
第１図及び第２図に示すように付き合せ溶接した供試材
１，１の溶接部２の両端部及び中央部をそれぞれＡ、Ｃ
部及びＢ部とし、各部における溶接歪（ｍｍ）を測定し
平均値をとった。
１，１の溶接部２の両端部及び中央部をそれぞれＡ、Ｃ
部及びＢ部とし、各部における溶接歪（ｍｍ）を測定し
平均値をとった。
（２）耐食性の検査
３．５％ＮａＣｊ２水溶液（３０℃）中に６０日間第１
図及び第２図のサンプルを浸漬し、溶接部及びその周辺
部の腐食孔の発生を調べた。○：目視にて腐食孔の発生
なし、△；溶接部のみに数ケ所孔食の発生がみとめられ
る。
図及び第２図のサンプルを浸漬し、溶接部及びその周辺
部の腐食孔の発生を調べた。○：目視にて腐食孔の発生
なし、△；溶接部のみに数ケ所孔食の発生がみとめられ
る。
第１表の結果から明らかなように本発明Ｎｏ、１〜Ｎｏ
、６は比較例Ｎｏ、７〜Ｎｏ、９と比較して溶接歪が小
さく、かつＮｏ、８、Ｎｏ、９より耐食性において優れ
ている。
、６は比較例Ｎｏ、７〜Ｎｏ、９と比較して溶接歪が小
さく、かつＮｏ、８、Ｎｏ、９より耐食性において優れ
ている。
（発明の効果）
本発明によれば従来不可能であったレーザー溶接が可能
で、溶接組立に伴う熱歪の発生が少ないレーザー溶接性
に優れた構造用アルミニウム及びアルミニウム合金材を
提供できる１本発明は構造物の軽量化、省エネルギーに
顕著な効果を奏する。
で、溶接組立に伴う熱歪の発生が少ないレーザー溶接性
に優れた構造用アルミニウム及びアルミニウム合金材を
提供できる１本発明は構造物の軽量化、省エネルギーに
顕著な効果を奏する。
第１図は実施例における溶接状態を示す平面図、第２図
はその側面図である。 １・・・供試材、２・・・溶接部、Ａ、Ｃ・・・溶接部
の端部、８・・・溶接部の中央部 第 図 第 図 １供試材
はその側面図である。 １・・・供試材、２・・・溶接部、Ａ、Ｃ・・・溶接部
の端部、８・・・溶接部の中央部 第 図 第 図 １供試材
Claims (2)
- （１） 表面に酸化アルミニウム又は酸化アルミニウム
の水和物の被覆を形成してなるアルミニウム又はアルミ
ニウム合金材をレーザー溶接することを特徴とする溶接
方法。 - （２） 表面に酸化アルミニウム又は酸化アルミニウム
の水和物を形成してなることを特徴とするレーザー吸収
性に優れた構造用アルミニウム及びアルミニウム合金材
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1045095A JPH02224885A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 溶接方法及びそれに用いるアルミニウム及びアルミニウム合金材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1045095A JPH02224885A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 溶接方法及びそれに用いるアルミニウム及びアルミニウム合金材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02224885A true JPH02224885A (ja) | 1990-09-06 |
Family
ID=12709747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1045095A Pending JPH02224885A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 溶接方法及びそれに用いるアルミニウム及びアルミニウム合金材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02224885A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5874708A (en) * | 1992-01-13 | 1999-02-23 | Kinsman; Kenneth Grant | Caser seam welding of aluminum alloys |
| US6187390B1 (en) * | 1996-12-16 | 2001-02-13 | Basf Aktiengesellschaft | Use of hydride-containing aluminum oxide for producing optically detectable markings and inscriptions |
| CN102896431A (zh) * | 2012-10-17 | 2013-01-30 | 山东电力集团公司电力科学研究院 | 一种避免夹渣的提高铝合金激光吸光率的激光焊接方法 |
| CN105081568A (zh) * | 2014-04-23 | 2015-11-25 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 激光焊接方法 |
| CN105965154A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-09-28 | 梁春永 | 一种生物医用钛表面改性方法 |
| RU2684010C1 (ru) * | 2018-01-15 | 2019-04-03 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ сварки горловины с тонкостенной оболочкой |
-
1989
- 1989-02-28 JP JP1045095A patent/JPH02224885A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5874708A (en) * | 1992-01-13 | 1999-02-23 | Kinsman; Kenneth Grant | Caser seam welding of aluminum alloys |
| US6187390B1 (en) * | 1996-12-16 | 2001-02-13 | Basf Aktiengesellschaft | Use of hydride-containing aluminum oxide for producing optically detectable markings and inscriptions |
| CN102896431A (zh) * | 2012-10-17 | 2013-01-30 | 山东电力集团公司电力科学研究院 | 一种避免夹渣的提高铝合金激光吸光率的激光焊接方法 |
| CN105081568A (zh) * | 2014-04-23 | 2015-11-25 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 激光焊接方法 |
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| RU2684010C1 (ru) * | 2018-01-15 | 2019-04-03 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ сварки горловины с тонкостенной оболочкой |
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