JPH03243276A - アルミ合金の溶接方法 - Google Patents
アルミ合金の溶接方法Info
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- JPH03243276A JPH03243276A JP3825890A JP3825890A JPH03243276A JP H03243276 A JPH03243276 A JP H03243276A JP 3825890 A JP3825890 A JP 3825890A JP 3825890 A JP3825890 A JP 3825890A JP H03243276 A JPH03243276 A JP H03243276A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は純Ａ２合金（Ａ １０００系）とＡＮ −Ｍｇ
系合金（Ａ５０００系）との異材溶接施工に関するもの
である。
系合金（Ａ５０００系）との異材溶接施工に関するもの
である。
（従来の技術）
アルミおよびアルミ合金は溶接技術の進歩と相まって車
両、船舶、建築、橋梁、化学機械および低温液化ガス貯
蔵設備など軽量、耐食性、電気・熱の伝導性、優れた低
温特性などを活かした構造物、容器などにその用途が拡
大されている。最近では宇宙開発におけるロケット・タ
ンクなどへの利用も始まり、効能率、高性能溶接法が駆
使され。
両、船舶、建築、橋梁、化学機械および低温液化ガス貯
蔵設備など軽量、耐食性、電気・熱の伝導性、優れた低
温特性などを活かした構造物、容器などにその用途が拡
大されている。最近では宇宙開発におけるロケット・タ
ンクなどへの利用も始まり、効能率、高性能溶接法が駆
使され。
アルミおよびアルミ合金の溶接技術は飛躍的な進歩を遂
げている。通常溶接構造材としてはｉ −Ｍｇ系合金材
（Ａ ５０００系）が使用されることが多いが。
げている。通常溶接構造材としてはｉ −Ｍｇ系合金材
（Ａ ５０００系）が使用されることが多いが。
前述したような各種構造物に要求される機能に応じて、
他の各種アルミ合金材（ＡＩＱＯＯ系、 Ａ３０００系
、 Ａ６０００系等）が部分的に、あるいは場合によっ
ては全面的に使用されることもあり、当然のことながら
構造（強度）部材としてのＡ ５０００系アルミ合金材
と機能材としての他の各種アルミ合金材との接合技術が
構造物を製造する上での重要なポイントとなる。特に熱
伝導性が極めて良好なＡ１００Ｏ系アルミ合金材と強度
部材として用いられるＡ ５０００系アルミ合金材との
異材溶接においては、第１表に示すように両部材の熱伝
導率の差が太き第工表 アルミ合金の熱伝導率 いため、特に熱伝導の良好なＡ １０００系アルミ合金
材側では熱が逃げ易く、Ａ１０００系に比べて熱伝導が
悪いＡ ５０００系アルミ合金材側に熱がたまりやすい
ため、両部材をＴＩＧあるいはプラズマを熱源として突
合せ溶接を実施する場合、第４図に示すようにＴＩＧア
ーク■の狙い位置を従来通りに開先の中央ωにするとア
ルミ母材の溶融に寄与する熱量がＡ ５０００系母材（
２）側で大となり、Ａ １０００系母材（１）側で小と
なるため、結果としてＡ １０００系母材（１）側のル
ート部■が充分に溶融しないことに起因する融合不良や
、Ａ １０００系母材（１）側で溶接金属（８）が凝固
する際の冷却速度が早いため、溶接時に発生したガス成
分がＡ １０００系母材（１）側の溶接金属■中に集中
してトラップされることに起因するブローホール等の溶
接欠陥が発生しやすくなる。比較的板厚が厚く多層盛溶
接の場合については、溶接前にＡ １０００系母材側を
予熱したり、溶接入熱を大きくすることで両部材の熱伝
導の差に起因する母材溶融に寄与する熱のアンバランス
を緩和し、これら溶接欠陥をある程度減少させることは
可能であるが、比較的板厚が薄く１バス溶接（裏波溶接
）の場合では予熱管理が困難になることや、板厚が薄い
ため溶接入熱を過度に大きくすると裏波が過大になった
り、場合によってはルート部の溶は落ちを生じることも
ある。
他の各種アルミ合金材（ＡＩＱＯＯ系、 Ａ３０００系
、 Ａ６０００系等）が部分的に、あるいは場合によっ
ては全面的に使用されることもあり、当然のことながら
構造（強度）部材としてのＡ ５０００系アルミ合金材
と機能材としての他の各種アルミ合金材との接合技術が
構造物を製造する上での重要なポイントとなる。特に熱
伝導性が極めて良好なＡ１００Ｏ系アルミ合金材と強度
部材として用いられるＡ ５０００系アルミ合金材との
異材溶接においては、第１表に示すように両部材の熱伝
導率の差が太き第工表 アルミ合金の熱伝導率 いため、特に熱伝導の良好なＡ １０００系アルミ合金
材側では熱が逃げ易く、Ａ１０００系に比べて熱伝導が
悪いＡ ５０００系アルミ合金材側に熱がたまりやすい
ため、両部材をＴＩＧあるいはプラズマを熱源として突
合せ溶接を実施する場合、第４図に示すようにＴＩＧア
ーク■の狙い位置を従来通りに開先の中央ωにするとア
ルミ母材の溶融に寄与する熱量がＡ ５０００系母材（
２）側で大となり、Ａ １０００系母材（１）側で小と
なるため、結果としてＡ １０００系母材（１）側のル
ート部■が充分に溶融しないことに起因する融合不良や
、Ａ １０００系母材（１）側で溶接金属（８）が凝固
する際の冷却速度が早いため、溶接時に発生したガス成
分がＡ １０００系母材（１）側の溶接金属■中に集中
してトラップされることに起因するブローホール等の溶
接欠陥が発生しやすくなる。比較的板厚が厚く多層盛溶
接の場合については、溶接前にＡ １０００系母材側を
予熱したり、溶接入熱を大きくすることで両部材の熱伝
導の差に起因する母材溶融に寄与する熱のアンバランス
を緩和し、これら溶接欠陥をある程度減少させることは
可能であるが、比較的板厚が薄く１バス溶接（裏波溶接
）の場合では予熱管理が困難になることや、板厚が薄い
ため溶接入熱を過度に大きくすると裏波が過大になった
り、場合によってはルート部の溶は落ちを生じることも
ある。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、熱伝導率
が大きく異なる純アルミ合金（、Ａ １０００系）とＡ
ｌ２−Ｍｇ系合金（Ａ ５ｏｏｏ系）とのＴＩＧあるい
はプラズマを熱源とした１パス溶接が可能な板厚の突合
せ異材溶接において、安定した裏波溶接が可能で溶接部
の耐ブローホール、耐融合不良性能の良好な施工法を提
供することを目的とする。
が大きく異なる純アルミ合金（、Ａ １０００系）とＡ
ｌ２−Ｍｇ系合金（Ａ ５ｏｏｏ系）とのＴＩＧあるい
はプラズマを熱源とした１パス溶接が可能な板厚の突合
せ異材溶接において、安定した裏波溶接が可能で溶接部
の耐ブローホール、耐融合不良性能の良好な施工法を提
供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために、本発明ではＡ１００Ｏ系ア
ルミ合金とＡ ５０００系アルミ合金とのｌパス溶接が
可能な板厚のＴＩＧあるいはプラズマを熱源とした突合
せ異材溶接を行うアルミ合金の溶接方法において、開先
中央より熱伝導率の大きいＡｌ０００系母材側へ板厚程
度入った位置をアークの狙い位置としてノンフィラー（
溶加材熱）でルート部を完全に溶融し、両部材の裏波幅
が均等で安定した裏波を形成した後、次パスにてフィラ
ー溶接（溶加材有）を実施する。
ルミ合金とＡ ５０００系アルミ合金とのｌパス溶接が
可能な板厚のＴＩＧあるいはプラズマを熱源とした突合
せ異材溶接を行うアルミ合金の溶接方法において、開先
中央より熱伝導率の大きいＡｌ０００系母材側へ板厚程
度入った位置をアークの狙い位置としてノンフィラー（
溶加材熱）でルート部を完全に溶融し、両部材の裏波幅
が均等で安定した裏波を形成した後、次パスにてフィラ
ー溶接（溶加材有）を実施する。
（作用）
このように熱伝導率の大きいＡ １０００系母材側へ板
厚程度入った位置をアークの狙い位置とすることで所定
ののど厚を確保し熱伝導率の小さいＡ３０００系母材と
の熱バランスを保ちながらルート部を完全に溶融してブ
ローホール、融合不良等の溶接欠陥を防止しかつＡ １
０００系側、Ａ ５０００系側共に均等な裏波幅・高さ
を形成することができる。さらにノンフィラー（溶加材
熱）溶接とすることで溶接全線にわたり均一で安定した
裏波制御が可能となる。
厚程度入った位置をアークの狙い位置とすることで所定
ののど厚を確保し熱伝導率の小さいＡ３０００系母材と
の熱バランスを保ちながらルート部を完全に溶融してブ
ローホール、融合不良等の溶接欠陥を防止しかつＡ １
０００系側、Ａ ５０００系側共に均等な裏波幅・高さ
を形成することができる。さらにノンフィラー（溶加材
熱）溶接とすることで溶接全線にわたり均一で安定した
裏波制御が可能となる。
（実施例）
以下図面に示した実施例について本発明の詳細な説明す
る。第１図は本発明の一実施例を示す純アルミ合金（Ａ
１０００系）とＡｌ−Ｍｇ系合金（Ａ ５０００系）
とのＴＩＧ熱源を用いた比較的薄板でｌパス溶接が可能
な板厚（板厚５１以下）の突合せ溶接方法の概要を示し
たものであり、第１図（ａ）はＶ開先の場合、第１図（
ｂ）はＩ開先の場合を示すものである。すなわちこの図
においてＴＩＧアークの狙い位置を開先の中央ωより熱
伝導率の大きいＡ １０００系母材（１）側へある距離
立入った位置とし、この位置をまずＴＩＧアーク■にて
溶加材を用いないノンフィラー溶接を実施する。第２図
は任意の溶接条件にてアークの狙い位置党を種々変えて
Ａ１００Ｏ系母材（１）とＡ ５０００系母材■との突
合せ溶接（ノンフィラー）を実施した際のＡ １０００
系母材（１）側の任意断面の裏波幅り、の変化を示した
ものである。アークの狙い位置党を板厚を程度とするこ
とでＡ ５０００系母材■側の裏波幅Ｖ、とほぼ同一の
裏波幅が得られる。また第３図に示すようにノンフィラ
ー溶接とすることで溶接線全線にわたって均一な裏波高
さＨが確保でき安定した裏波溶接が可能となる。このよ
うにルート部（３）を充分に溶融して安定した裏波を形
成した後、次パスにてノンフィラー溶接を実施して所定
ののど厚を確保し溶接を完了する。参考のため溶接部の
放射線透過試験を実施したが、融合不良、ブローホール
等の有害な欠陥は認められなかった。このように一実施
例として示した上記方法すなわち熱伝導率の大きいＡ１
０００系母材ω側へ板厚程度入った位置をアークの狙い
位置とすることで熱伝導率の小さいＡ ５０００系母材
■との熱バランスを保ちながらルート部■を完全に溶融
し、ブローホール融合不良等の溶接欠陥を防止すると共
にＡ １０００系側、Ａ ５０００系側共に裏波幅・高
さを均一に保ち、安定した溶接施工を実施することがで
きる。
る。第１図は本発明の一実施例を示す純アルミ合金（Ａ
１０００系）とＡｌ−Ｍｇ系合金（Ａ ５０００系）
とのＴＩＧ熱源を用いた比較的薄板でｌパス溶接が可能
な板厚（板厚５１以下）の突合せ溶接方法の概要を示し
たものであり、第１図（ａ）はＶ開先の場合、第１図（
ｂ）はＩ開先の場合を示すものである。すなわちこの図
においてＴＩＧアークの狙い位置を開先の中央ωより熱
伝導率の大きいＡ １０００系母材（１）側へある距離
立入った位置とし、この位置をまずＴＩＧアーク■にて
溶加材を用いないノンフィラー溶接を実施する。第２図
は任意の溶接条件にてアークの狙い位置党を種々変えて
Ａ１００Ｏ系母材（１）とＡ ５０００系母材■との突
合せ溶接（ノンフィラー）を実施した際のＡ １０００
系母材（１）側の任意断面の裏波幅り、の変化を示した
ものである。アークの狙い位置党を板厚を程度とするこ
とでＡ ５０００系母材■側の裏波幅Ｖ、とほぼ同一の
裏波幅が得られる。また第３図に示すようにノンフィラ
ー溶接とすることで溶接線全線にわたって均一な裏波高
さＨが確保でき安定した裏波溶接が可能となる。このよ
うにルート部（３）を充分に溶融して安定した裏波を形
成した後、次パスにてノンフィラー溶接を実施して所定
ののど厚を確保し溶接を完了する。参考のため溶接部の
放射線透過試験を実施したが、融合不良、ブローホール
等の有害な欠陥は認められなかった。このように一実施
例として示した上記方法すなわち熱伝導率の大きいＡ１
０００系母材ω側へ板厚程度入った位置をアークの狙い
位置とすることで熱伝導率の小さいＡ ５０００系母材
■との熱バランスを保ちながらルート部■を完全に溶融
し、ブローホール融合不良等の溶接欠陥を防止すると共
にＡ １０００系側、Ａ ５０００系側共に裏波幅・高
さを均一に保ち、安定した溶接施工を実施することがで
きる。
本発明は以上説明したように熱伝導率が大きく異なる純
アルミ合金（Ａ １０００系）とＡｌ −Ｍｇ系合金（
Ａ ５０００系）とのＴＩＧあるいはプラズマを熱源と
した比較的薄板で１パス溶接が可能な板厚の突合せ異材
溶接において、溶接アークの狙い位置を開先の中央より
熱伝導率の大きいＡ １０００系材側へ板厚程度入った
位置とし、この位置をまずノンフィラー、（溶加材熱）
溶接することでルート部を充分に溶融して両開材の裏波
幅が均等で安定した裏波を形成した後、次パスにてフィ
ラー溶接を実施して所定ののど厚を確保することでブロ
ーホール、融合不良等の溶接欠陥を防止することができ
る。
アルミ合金（Ａ １０００系）とＡｌ −Ｍｇ系合金（
Ａ ５０００系）とのＴＩＧあるいはプラズマを熱源と
した比較的薄板で１パス溶接が可能な板厚の突合せ異材
溶接において、溶接アークの狙い位置を開先の中央より
熱伝導率の大きいＡ １０００系材側へ板厚程度入った
位置とし、この位置をまずノンフィラー、（溶加材熱）
溶接することでルート部を充分に溶融して両開材の裏波
幅が均等で安定した裏波を形成した後、次パスにてフィ
ラー溶接を実施して所定ののど厚を確保することでブロ
ーホール、融合不良等の溶接欠陥を防止することができ
る。
第１図（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施例を示す溶
接部付近の断面図、第２図は本発明の一実施例によるア
ークの狙い位置と裏波幅との関係を示す特性図、第３図
は本発明の一実施例による溶接線方向の裏波高さの変化
を示す特性図、第４図は従来方式の溶接方法の溶接部付
近の断面図である。 １・・・純Ａ２合金（Ａ１００Ｏ系） ２・・・Ａｌ −Ｍｇ合金（Ａ ５０００系）３・・・
ルート部 ４・・・ＴＩＧトーチ ５・・・タングステン電極 ６・・・ＴＩＧアーク ７・・・開先中央 （α）
接部付近の断面図、第２図は本発明の一実施例によるア
ークの狙い位置と裏波幅との関係を示す特性図、第３図
は本発明の一実施例による溶接線方向の裏波高さの変化
を示す特性図、第４図は従来方式の溶接方法の溶接部付
近の断面図である。 １・・・純Ａ２合金（Ａ１００Ｏ系） ２・・・Ａｌ −Ｍｇ合金（Ａ ５０００系）３・・・
ルート部 ４・・・ＴＩＧトーチ ５・・・タングステン電極 ６・・・ＴＩＧアーク ７・・・開先中央 （α）
Claims (1)
- 熱伝導率の異なる純アルミ合金材（Ａ１０００系）とＡ
ｌ−Ｍｇ系合金材（Ａ５０００系）との１パス溶接が可
能な板厚のＴＩＧあるいはプラズマを熱源とした突合せ
異材溶接を行うアルミ合金の溶接方法において、溶接ア
ークの狙い位置を開先の中央より熱伝導率の大きい純ア
ルミ合金材側に板厚程度入った位置とし、この位置を初
層ノンフィラー（溶加材無）溶接することでルート部を
充分に溶融して両母材の裏波幅が均等で安定した裏波を
形成した後、次パスにてフィラー（溶加材有）溶接を実
施することを特徴とするアルミ合金の溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3825890A JPH03243276A (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | アルミ合金の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3825890A JPH03243276A (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | アルミ合金の溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03243276A true JPH03243276A (ja) | 1991-10-30 |
Family
ID=12520296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3825890A Pending JPH03243276A (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | アルミ合金の溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03243276A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008246558A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Kobe Steel Ltd | めっき鋼板とアルミニウム合金板との異材同士の突合せ接合継手及びその接合方法 |
| JP2008296270A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Kyushu Institute Of Technology | 突き合わせｔｉｇ溶接方法 |
| JP2009178727A (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | Toshiba Corp | 金属製容器製造方法および溶接装置 |
| CN104439644A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-25 | 芜湖中集瑞江汽车有限公司 | 一种12mm以上铝合金厚板的惰性气体保护焊焊接工艺 |
| CN110919136A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-03-27 | 芜湖普威技研有限公司 | 厚板材和薄板材的焊接工艺 |
-
1990
- 1990-02-21 JP JP3825890A patent/JPH03243276A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008246558A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Kobe Steel Ltd | めっき鋼板とアルミニウム合金板との異材同士の突合せ接合継手及びその接合方法 |
| JP2008296270A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Kyushu Institute Of Technology | 突き合わせｔｉｇ溶接方法 |
| JP2009178727A (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | Toshiba Corp | 金属製容器製造方法および溶接装置 |
| CN104439644A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-25 | 芜湖中集瑞江汽车有限公司 | 一种12mm以上铝合金厚板的惰性气体保护焊焊接工艺 |
| CN110919136A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-03-27 | 芜湖普威技研有限公司 | 厚板材和薄板材的焊接工艺 |
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