JPH06238450A - アルミニウム合金の溶接方法 - Google Patents
アルミニウム合金の溶接方法Info
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- JPH06238450A JPH06238450A JP5050099A JP5009993A JPH06238450A JP H06238450 A JPH06238450 A JP H06238450A JP 5050099 A JP5050099 A JP 5050099A JP 5009993 A JP5009993 A JP 5009993A JP H06238450 A JPH06238450 A JP H06238450A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミニウム合金のＭＩＧ溶接において、溶
接ビードとその両側表面への黒色粉の付着と溶接割れを
防止する。 【構成】 消耗電極２でアーク５を被溶接母材４に発生
させ、形成した溶融池６にフィラーワイヤ３を挿入供給
するガスシールドアーク溶接によるＭｇを含有するアル
ミニウム合金の溶接において、前記消耗電極ワイヤ２と
して純アルミニウムワイヤまたはＭｇ含有量２．５重量
％以下のアルミニウム合金ワイヤを使用し、フィラーワ
イヤ３として消耗電極ワイヤ２よりも高いＭｇ含有量の
アルミニウム合金ワイヤを使用する。 【効果】 溶接ビードとその両側表面に発生する黒色粉
の付着を防止できると共に、溶接割れを防止できる。
接ビードとその両側表面への黒色粉の付着と溶接割れを
防止する。 【構成】 消耗電極２でアーク５を被溶接母材４に発生
させ、形成した溶融池６にフィラーワイヤ３を挿入供給
するガスシールドアーク溶接によるＭｇを含有するアル
ミニウム合金の溶接において、前記消耗電極ワイヤ２と
して純アルミニウムワイヤまたはＭｇ含有量２．５重量
％以下のアルミニウム合金ワイヤを使用し、フィラーワ
イヤ３として消耗電極ワイヤ２よりも高いＭｇ含有量の
アルミニウム合金ワイヤを使用する。 【効果】 溶接ビードとその両側表面に発生する黒色粉
の付着を防止できると共に、溶接割れを防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、少なくともＭｇを含
有するアルミニウム合金の溶極式イナートガスアーク溶
接（以下ＭＩＧ溶接という）において、溶接ビードの周
辺、時にはビード表面に発生・付着する黒色、暗灰色な
いしは暗褐色の粉状の物質（以下黒色粉という）を防止
する方法に関する。
有するアルミニウム合金の溶極式イナートガスアーク溶
接（以下ＭＩＧ溶接という）において、溶接ビードの周
辺、時にはビード表面に発生・付着する黒色、暗灰色な
いしは暗褐色の粉状の物質（以下黒色粉という）を防止
する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム合金は、軽量で耐食性に優
れ、熱伝導度、電気伝導度が高く、比強度が大きいこ
と、さらにリサイクルが容易であることから航空機、車
両、化学容器、建築、電気機器等多くの分野において需
要が拡大されつつある。これら各分野の各種構造物は、
溶接、ろう付、機械的接合等によって組立てられるが、
溶接においては、主としてＭＩＧ溶接および非溶極式イ
ナートガスアーク溶接（以下ＴＩＧ溶接という）が用い
られている。ＭＩＧ溶接は、ＴＩＧ溶接に比較してアー
クの効率が高いので、溶接速度が早く、薄板から厚板の
溶接に至るまで広く用いられている。
れ、熱伝導度、電気伝導度が高く、比強度が大きいこ
と、さらにリサイクルが容易であることから航空機、車
両、化学容器、建築、電気機器等多くの分野において需
要が拡大されつつある。これら各分野の各種構造物は、
溶接、ろう付、機械的接合等によって組立てられるが、
溶接においては、主としてＭＩＧ溶接および非溶極式イ
ナートガスアーク溶接（以下ＴＩＧ溶接という）が用い
られている。ＭＩＧ溶接は、ＴＩＧ溶接に比較してアー
クの効率が高いので、溶接速度が早く、薄板から厚板の
溶接に至るまで広く用いられている。
【０００３】アルミニウム合金のＭＩＧ溶接において
は、溶接母材、溶接ワイヤの種類、溶接条件によって
は、溶接ビードの周辺、時にはビード表面に黒色粉が発
生・付着する。この黒色粉は、一般に溶接割れ、孔食等
のいわゆる溶接欠陥とは見なされていないが、溶接部の
外観を損なうので、溶接条件、特にトーチ角度、アーク
電圧、シールドノズルの形状や内径、ノズル底部と溶接
母材間の距離、シールドガスの流量等を適正に選択し、
でき得る限り黒色粉発生の少ない条件で溶接が行われて
いるのが現状である。
は、溶接母材、溶接ワイヤの種類、溶接条件によって
は、溶接ビードの周辺、時にはビード表面に黒色粉が発
生・付着する。この黒色粉は、一般に溶接割れ、孔食等
のいわゆる溶接欠陥とは見なされていないが、溶接部の
外観を損なうので、溶接条件、特にトーチ角度、アーク
電圧、シールドノズルの形状や内径、ノズル底部と溶接
母材間の距離、シールドガスの流量等を適正に選択し、
でき得る限り黒色粉発生の少ない条件で溶接が行われて
いるのが現状である。
【０００４】しかし、Ｍｇ含有量の高いアルミニウム合
金の場合は、前述した溶接条件においても黒色粉の発生
を皆無にすることができず、ＭＩＧ溶接において発生し
た黒色粉は、溶接後に構造物の表面処理、塗装等の後処
理が要求される場合に障害となる。このため、発生した
黒色粉は、後処理に先立ちブラシ等で払拭、時には化学
的または物理的方法によって除去しなければならない。
金の場合は、前述した溶接条件においても黒色粉の発生
を皆無にすることができず、ＭＩＧ溶接において発生し
た黒色粉は、溶接後に構造物の表面処理、塗装等の後処
理が要求される場合に障害となる。このため、発生した
黒色粉は、後処理に先立ちブラシ等で払拭、時には化学
的または物理的方法によって除去しなければならない。
【０００５】上記黒色粉は、溶接母材としてＭｇまたは
ＳｉおよびＭｇあるいはＺｎおよびＭｇを主要添加元素
とするアルミニウム合金を、Ｍｇを主要添加元素とする
アルミニウム合金ワイヤと組合わせて溶接した場合に発
生し易く、発生量も多い。そして黒色粉は、目視上粉状
の極めて微細な粒であるが、顕微鏡観察によると、粒径
にもよるが、内部が球状の微細な純アルミニウムに近い
組成の金属粒で、その周囲に溶接ワイヤの種類によっ
て、合金成分であるＭｇ、Ｚｎ、Ｓｉ等と酸素が認めら
れる。また、溶接条件に関しては、前進角で、アーク電
圧が低く、かつ、シールドノズルの内径が大きく、ノズ
ル底部と溶接母材間の距離が短い方が黒色粉の発生が少
ない。また、ＴＩＧ溶接は、ＭＩＧ溶接に比較して黒色
粉の発生が著しく少ない。
ＳｉおよびＭｇあるいはＺｎおよびＭｇを主要添加元素
とするアルミニウム合金を、Ｍｇを主要添加元素とする
アルミニウム合金ワイヤと組合わせて溶接した場合に発
生し易く、発生量も多い。そして黒色粉は、目視上粉状
の極めて微細な粒であるが、顕微鏡観察によると、粒径
にもよるが、内部が球状の微細な純アルミニウムに近い
組成の金属粒で、その周囲に溶接ワイヤの種類によっ
て、合金成分であるＭｇ、Ｚｎ、Ｓｉ等と酸素が認めら
れる。また、溶接条件に関しては、前進角で、アーク電
圧が低く、かつ、シールドノズルの内径が大きく、ノズ
ル底部と溶接母材間の距離が短い方が黒色粉の発生が少
ない。また、ＴＩＧ溶接は、ＭＩＧ溶接に比較して黒色
粉の発生が著しく少ない。
【０００６】本発明者らは、上記アルミニウム合金のＭ
ＩＧ溶接において発生する黒色粉は、溶接母材中の合金
成分よりも消耗電極ワイヤ中の合金成分に対する依存度
が大きいことを見い出し、既に特願平４−１１６９７８
号として特許出願している。この特願平４−１１６９７
８号の発明は、黒色粉発生防止のため、消耗電極でアー
クを被溶接母材に発生させ、形成した溶融池にフィラー
ワイヤを挿入供給するガスシールドアーク溶接によるア
ルミニウム合金の溶接において、消耗電極ワイヤとして
純アルミニウムワイヤまたは２．５重量％未満の合金成
分を含有するアルミニウム合金ワイヤを、フィラーワイ
ヤとして被溶接母材以上の合金成分を含有するアルミニ
ウム合金ワイヤを用い、溶融金属中の合金成分含有率が
被溶接母材の合金成分含有率とほぼ等しくなるよう消耗
電極ワイヤとフィラーワイヤを供給する方法である。
ＩＧ溶接において発生する黒色粉は、溶接母材中の合金
成分よりも消耗電極ワイヤ中の合金成分に対する依存度
が大きいことを見い出し、既に特願平４−１１６９７８
号として特許出願している。この特願平４−１１６９７
８号の発明は、黒色粉発生防止のため、消耗電極でアー
クを被溶接母材に発生させ、形成した溶融池にフィラー
ワイヤを挿入供給するガスシールドアーク溶接によるア
ルミニウム合金の溶接において、消耗電極ワイヤとして
純アルミニウムワイヤまたは２．５重量％未満の合金成
分を含有するアルミニウム合金ワイヤを、フィラーワイ
ヤとして被溶接母材以上の合金成分を含有するアルミニ
ウム合金ワイヤを用い、溶融金属中の合金成分含有率が
被溶接母材の合金成分含有率とほぼ等しくなるよう消耗
電極ワイヤとフィラーワイヤを供給する方法である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記特願平４−１１６
９７８号の発明は、溶融金属中の合金成分含有率が被溶
接母材の合金成分含有率とほぼ等しくなるよう消耗電極
ワイヤとフィラーワイヤを供給するため、被溶接母材の
主要添加元素としてＭｇまたはＳｉとＭｇあるいはＺｎ
とＭｇを含有するアルミニウム合金のＭＩＧ溶接におけ
る黒色粉発生の問題を解消できるが、溶融金属中のＳ
ｉ、ＣｕおよびＭｇの含有率が割れ感受性の高い範囲に
入る可能性が明らかになった。
９７８号の発明は、溶融金属中の合金成分含有率が被溶
接母材の合金成分含有率とほぼ等しくなるよう消耗電極
ワイヤとフィラーワイヤを供給するため、被溶接母材の
主要添加元素としてＭｇまたはＳｉとＭｇあるいはＺｎ
とＭｇを含有するアルミニウム合金のＭＩＧ溶接におけ
る黒色粉発生の問題を解消できるが、溶融金属中のＳ
ｉ、ＣｕおよびＭｇの含有率が割れ感受性の高い範囲に
入る可能性が明らかになった。
【０００８】この発明の目的は、Ｍｇを含有するアルミ
ニウム合金のＭＩＧ溶接において、溶接ビードの両側の
表面への黒色粉の付着を防止すると共に、割れ感受性を
低減させたアルミニウム合金の溶接方法を提供すること
にある。
ニウム合金のＭＩＧ溶接において、溶接ビードの両側の
表面への黒色粉の付着を防止すると共に、割れ感受性を
低減させたアルミニウム合金の溶接方法を提供すること
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく種々試験研究を重ねた。その結果、少なく
ともＭｇを含有するアルミニウム合金のＭＩＧ溶接にお
いて、黒色粉の発生を防止し、かつ割れ感受性を低減さ
せるには、消耗電極ワイヤとして純アルミニウムワイヤ
またはＭｇ含有量２．５重量％以下のアルミニウム合金
ワイヤを使用し、フィラーワイヤとして消耗電極ワイヤ
よりも高いＭｇ含有量のアルミニウム合金ワイヤを使用
することによって、黒色粉の発生を防止できると共に、
割れ感受性を低減できることを見い出し、この発明に到
達した。
を達成すべく種々試験研究を重ねた。その結果、少なく
ともＭｇを含有するアルミニウム合金のＭＩＧ溶接にお
いて、黒色粉の発生を防止し、かつ割れ感受性を低減さ
せるには、消耗電極ワイヤとして純アルミニウムワイヤ
またはＭｇ含有量２．５重量％以下のアルミニウム合金
ワイヤを使用し、フィラーワイヤとして消耗電極ワイヤ
よりも高いＭｇ含有量のアルミニウム合金ワイヤを使用
することによって、黒色粉の発生を防止できると共に、
割れ感受性を低減できることを見い出し、この発明に到
達した。
【００１０】すなわちこの発明は、消耗電極でアークを
被溶接母材に発生させ、形成した溶融池にフィラーワイ
ヤを挿入供給するガスシールドアーク溶接によるＭｇを
含有するアルミニウム合金の溶接において、前記消耗電
極ワイヤとして純アルミニウムワイヤまたはＭｇ含有量
２．５重量％以下のアルミニウム合金ワイヤを使用し、
フィラーワイヤとして消耗電極ワイヤよりも高いＭｇ含
有量のアルミニウム合金ワイヤを使用することを特徴と
するアルミニウム合金の溶接方法である。
被溶接母材に発生させ、形成した溶融池にフィラーワイ
ヤを挿入供給するガスシールドアーク溶接によるＭｇを
含有するアルミニウム合金の溶接において、前記消耗電
極ワイヤとして純アルミニウムワイヤまたはＭｇ含有量
２．５重量％以下のアルミニウム合金ワイヤを使用し、
フィラーワイヤとして消耗電極ワイヤよりも高いＭｇ含
有量のアルミニウム合金ワイヤを使用することを特徴と
するアルミニウム合金の溶接方法である。
【００１１】
【作用】この発明においては、消耗電極ワイヤとして純
アルミニウムワイヤまたはＭｇ含有量が２．５重量％以
下のアルミニウム合金ワイヤを用いたから、消耗電極ワ
イヤから被溶接母材に移行する成分蒸気中のＭｇ含有量
が非常に低濃度となり、黒色粉の発生を防止することが
できる。しかも、この発明は、消耗電極ワイヤで形成し
た溶融池に消耗電極ワイヤよりも高いＭｇ含有量のアル
ミニウム合金のフィラーワイヤを挿入するため、溶融金
属中のＳｉ、ＣｕおよびＭｇの含有率が割れ感受性の低
い範囲となるよう調整でき、かつ強度も確保することが
できる。
アルミニウムワイヤまたはＭｇ含有量が２．５重量％以
下のアルミニウム合金ワイヤを用いたから、消耗電極ワ
イヤから被溶接母材に移行する成分蒸気中のＭｇ含有量
が非常に低濃度となり、黒色粉の発生を防止することが
できる。しかも、この発明は、消耗電極ワイヤで形成し
た溶融池に消耗電極ワイヤよりも高いＭｇ含有量のアル
ミニウム合金のフィラーワイヤを挿入するため、溶融金
属中のＳｉ、ＣｕおよびＭｇの含有率が割れ感受性の低
い範囲となるよう調整でき、かつ強度も確保することが
できる。
【００１２】溶融池に挿入するフィラーワイヤの挿入位
置としては、消耗電極ワイヤの前方からでも後方からで
もよいが、合金成分の拡散という点からは、アークに近
い位置で挿入し、フィラーワイヤを振動せしめて溶融池
を攪拌すると共に、溶接電流の一部をフィラーワイヤに
分流するのが望ましい。アークによって溶融した母材や
溶融池に挿入されたアルミニウム合金のフィラーワイヤ
からの合金成分の消耗を調査した結果、合金成分の消耗
はほとんどなかった。したがって、挿入するアルミニウ
ム合金のフィラーワイヤと純アルミニウムまたはＭｇ含
有量２．５重量％以下の消耗電極ワイヤの供給重量比
は、強度、割れ感受性の観点から適正な合金成分含有率
となるよう、フィラーワイヤ中の合金成分含有率に応じ
て調整すればよい。なお、この発明において消耗電極ワ
イヤを純アルミニウムまたはＭｇ含有率２．５重量％以
下のアルミニウム合金ワイヤに限定したのは、Ｍｇ含有
量が２．５重量％を超えると、黒色粉の発生が顕著とな
るからである。また、フィラーワイヤ中のＭｇ含有量を
消耗電極ワイヤのＭｇ含有量よりも高くしたのは、溶融
金属中のＳｉ、ＣｕおよびＭｇの含有率を割れ感受性の
低い範囲となるよう調整するためである。
置としては、消耗電極ワイヤの前方からでも後方からで
もよいが、合金成分の拡散という点からは、アークに近
い位置で挿入し、フィラーワイヤを振動せしめて溶融池
を攪拌すると共に、溶接電流の一部をフィラーワイヤに
分流するのが望ましい。アークによって溶融した母材や
溶融池に挿入されたアルミニウム合金のフィラーワイヤ
からの合金成分の消耗を調査した結果、合金成分の消耗
はほとんどなかった。したがって、挿入するアルミニウ
ム合金のフィラーワイヤと純アルミニウムまたはＭｇ含
有量２．５重量％以下の消耗電極ワイヤの供給重量比
は、強度、割れ感受性の観点から適正な合金成分含有率
となるよう、フィラーワイヤ中の合金成分含有率に応じ
て調整すればよい。なお、この発明において消耗電極ワ
イヤを純アルミニウムまたはＭｇ含有率２．５重量％以
下のアルミニウム合金ワイヤに限定したのは、Ｍｇ含有
量が２．５重量％を超えると、黒色粉の発生が顕著とな
るからである。また、フィラーワイヤ中のＭｇ含有量を
消耗電極ワイヤのＭｇ含有量よりも高くしたのは、溶融
金属中のＳｉ、ＣｕおよびＭｇの含有率を割れ感受性の
低い範囲となるよう調整するためである。
【００１３】以下にこの発明の詳細を図１を参照して具
体的に説明する。図１はこの実施例で使用した溶接装置
の説明図である。図１において、ＭＩＧ溶接装置のノズ
ル１から純アルミニウムまたはＭｇ含有率が２．５重量
％未満の消耗電極ワイヤ２と消耗電極ワイヤ２よりも高
いＭｇ含有率のアルミニウム合金のフィラーワイヤ３が
突出し、被溶接母材４と消耗電極ワイヤ２間にアーク５
を発生させて溶接を行うに際し、被溶接母材４に形成さ
れた溶融池６にフィラーワイヤ３を供給するのである。
この場合の消耗電極ワイヤ２とフィラーワイヤ３の供給
重量比は、これら両者の溶融金属中の合金成分含有率が
溶接割れ感受性の観点から適正になるよう調整する。な
お、７は溶接金属である。
体的に説明する。図１はこの実施例で使用した溶接装置
の説明図である。図１において、ＭＩＧ溶接装置のノズ
ル１から純アルミニウムまたはＭｇ含有率が２．５重量
％未満の消耗電極ワイヤ２と消耗電極ワイヤ２よりも高
いＭｇ含有率のアルミニウム合金のフィラーワイヤ３が
突出し、被溶接母材４と消耗電極ワイヤ２間にアーク５
を発生させて溶接を行うに際し、被溶接母材４に形成さ
れた溶融池６にフィラーワイヤ３を供給するのである。
この場合の消耗電極ワイヤ２とフィラーワイヤ３の供給
重量比は、これら両者の溶融金属中の合金成分含有率が
溶接割れ感受性の観点から適正になるよう調整する。な
お、７は溶接金属である。
【００１４】消耗電極ワイヤ２とフィラーワイヤ３との
溶融金属中の合金成分含有率が被溶接母材４に適したよ
うに重量比で供給する方法としては、アルミニウム合金
のフィラーワイヤ３と純アルミニウムまたはＭｇ含有率
が２．５重量％以下の消耗電極ワイヤ２との供給速度を
フィラーワイヤ中の合金成分含有率に応じて調整する
か、あるいは供給速度を同一とする場合は、フィラーワ
イヤ３中の合金成分含有率を調整することにより行うこ
とができる。この場合の各ワイヤの供給速度は、被溶接
母材４の板厚、材質、ワイヤ径などにより制限されるこ
とはいうまでもない。
溶融金属中の合金成分含有率が被溶接母材４に適したよ
うに重量比で供給する方法としては、アルミニウム合金
のフィラーワイヤ３と純アルミニウムまたはＭｇ含有率
が２．５重量％以下の消耗電極ワイヤ２との供給速度を
フィラーワイヤ中の合金成分含有率に応じて調整する
か、あるいは供給速度を同一とする場合は、フィラーワ
イヤ３中の合金成分含有率を調整することにより行うこ
とができる。この場合の各ワイヤの供給速度は、被溶接
母材４の板厚、材質、ワイヤ径などにより制限されるこ
とはいうまでもない。
【００１５】
実施例１ 表１に示す化学成分のＪＩＳ呼称Ａ５０５２に相当する
被溶接母材（１）を、本発明法（１）は消耗電極ワイヤ
（１）とフィラーワイヤ（１）を、本発明法（２）は消
耗電極ワイヤ（２）とフィラーワイヤ（２）を、従来法
（１）は消耗電極ワイヤ（１）とフィラーワイヤ（３）
を使用し、図１に示す溶接装置を用いて図２に示すとお
り板厚３ｍｍのＩ形開先の突合せ継手を表２に示す溶接
条件でＭＩＧ溶接を行った。そして溶接金属の化学成分
を発光分光分析法により測定すると共に、溶接ビードと
その両側の表面への黒色粉の発生状況を図３に示す黒色
粉発生判定図と対比して目視で観察した。また、溶接割
れの発生の有無を目視で観察した。その結果を表３に示
す。なお、シールドガスとしては、アルゴンガスを２５
ｌ／ｍｉｎ使用し、消耗電極ワイヤ（１）、（２）およ
びフィラーワイヤ（１）〜（３）はいずれも１．２ｍｍ
のものを使用した。
被溶接母材（１）を、本発明法（１）は消耗電極ワイヤ
（１）とフィラーワイヤ（１）を、本発明法（２）は消
耗電極ワイヤ（２）とフィラーワイヤ（２）を、従来法
（１）は消耗電極ワイヤ（１）とフィラーワイヤ（３）
を使用し、図１に示す溶接装置を用いて図２に示すとお
り板厚３ｍｍのＩ形開先の突合せ継手を表２に示す溶接
条件でＭＩＧ溶接を行った。そして溶接金属の化学成分
を発光分光分析法により測定すると共に、溶接ビードと
その両側の表面への黒色粉の発生状況を図３に示す黒色
粉発生判定図と対比して目視で観察した。また、溶接割
れの発生の有無を目視で観察した。その結果を表３に示
す。なお、シールドガスとしては、アルゴンガスを２５
ｌ／ｍｉｎ使用し、消耗電極ワイヤ（１）、（２）およ
びフィラーワイヤ（１）〜（３）はいずれも１．２ｍｍ
のものを使用した。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【表３】
【００１９】表３に示すとおり、本発明法（１）および
本発明法（２）では、溶接ビードとその両側表面の黒色
粉は、図３（ａ）図とほとんど同じで付着がなく、溶接
金属中の合金元素の含有率がいずれも割れ感受性の高い
範囲を外れており、溶接割れはなかった。これに対し比
較例（１）のＭＩＧ溶接では、表３に示すとおり、溶接
ビードの両側表面の黒色粉は、図３（ａ）図とほとんど
同じで付着がないが、溶接金属中のＭｇ含有量が割れ感
受性の高い範囲に入っており、溶接割れが発生した。ま
た、本発明法（１）および本発明法（２）の溶接継手か
ら引張試験片を切出し、ＪＩＳ Ｚ ３１２１に準じて
溶接部の引張試験を実施した。その結果を表４に示す。
本発明法（２）では、溶接ビードとその両側表面の黒色
粉は、図３（ａ）図とほとんど同じで付着がなく、溶接
金属中の合金元素の含有率がいずれも割れ感受性の高い
範囲を外れており、溶接割れはなかった。これに対し比
較例（１）のＭＩＧ溶接では、表３に示すとおり、溶接
ビードの両側表面の黒色粉は、図３（ａ）図とほとんど
同じで付着がないが、溶接金属中のＭｇ含有量が割れ感
受性の高い範囲に入っており、溶接割れが発生した。ま
た、本発明法（１）および本発明法（２）の溶接継手か
ら引張試験片を切出し、ＪＩＳ Ｚ ３１２１に準じて
溶接部の引張試験を実施した。その結果を表４に示す。
【００２０】
【表４】
【００２１】表４に示すとおり、本発明法（１）および
本発明法（２）の溶接継手は、引張強さ、耐力、伸びの
いずれにおいてもＪＩＳの規定を満たしている。
本発明法（２）の溶接継手は、引張強さ、耐力、伸びの
いずれにおいてもＪＩＳの規定を満たしている。
【００２２】実施例２ 表５に示す化学成分のＪＩＳ呼称６０６１に相当する被
溶接母材（２）を、本発明法（３）は消耗電極ワイヤ
（３）とフィラーワイヤ（４）を、従来法（２）は消耗
電極ワイヤ（３）とフィラーワイヤ（５）を使用し、図
１に示す溶接装置を用いて図２に示すとおり板厚３ｍｍ
のＩ形開先の突合せ継手を表６に示す溶接条件でＭＩＧ
溶接を行った。そして溶接金属の化学成分を発光分光分
析法により測定すると共に、溶接ビードとその両側の表
面への黒色粉の発生状況を図３に示す黒色粉発生判定図
と対比して目視で観察した。また、溶接割れの有無を目
視で観察した。その結果を表６に示す。なお、シールド
ガスとしては、アルゴンガスを２５ｌ／ｍｉｎ使用し、
消耗電極ワイヤ（３）およびフィラーワイヤ（４）、
（５）はいずれも１．２ｍｍのものを使用した。
溶接母材（２）を、本発明法（３）は消耗電極ワイヤ
（３）とフィラーワイヤ（４）を、従来法（２）は消耗
電極ワイヤ（３）とフィラーワイヤ（５）を使用し、図
１に示す溶接装置を用いて図２に示すとおり板厚３ｍｍ
のＩ形開先の突合せ継手を表６に示す溶接条件でＭＩＧ
溶接を行った。そして溶接金属の化学成分を発光分光分
析法により測定すると共に、溶接ビードとその両側の表
面への黒色粉の発生状況を図３に示す黒色粉発生判定図
と対比して目視で観察した。また、溶接割れの有無を目
視で観察した。その結果を表６に示す。なお、シールド
ガスとしては、アルゴンガスを２５ｌ／ｍｉｎ使用し、
消耗電極ワイヤ（３）およびフィラーワイヤ（４）、
（５）はいずれも１．２ｍｍのものを使用した。
【００２３】
【表５】
【００２４】
【表６】
【００２５】表６に示すとおり、消耗電極ワイヤ（３）
よりＭｇ含有量の高いフィラーワイヤ（４）を使用した
本発明法（３）では、溶接ビードの両側表面の黒色粉は
図３（ａ）図とほとんど同じで付着がなく、溶接金属中
の合金元素の含有率がいずれも割れ感受性の高い範囲を
外れており、溶接割れは皆無であった。これに対し消耗
電極ワイヤ（３）よりＭｇ含有量の低いフィラーワイヤ
（５）を使用した比較例（２）では、表６に示すとお
り、溶接ビードの両側表面の黒色粉は図３（ａ）図とほ
とんど同じで付着がなかったが、溶接金属中のＭｇ含有
量が割れ感受性の高い範囲に入っており、溶接割れが発
生した。また、本発明法（３）の溶接継手から引張試験
片を切出し、ＪＩＳ Ｚ ３１２１に準じて溶接部の引
張試験を実施した。その結果を表７に示す。
よりＭｇ含有量の高いフィラーワイヤ（４）を使用した
本発明法（３）では、溶接ビードの両側表面の黒色粉は
図３（ａ）図とほとんど同じで付着がなく、溶接金属中
の合金元素の含有率がいずれも割れ感受性の高い範囲を
外れており、溶接割れは皆無であった。これに対し消耗
電極ワイヤ（３）よりＭｇ含有量の低いフィラーワイヤ
（５）を使用した比較例（２）では、表６に示すとお
り、溶接ビードの両側表面の黒色粉は図３（ａ）図とほ
とんど同じで付着がなかったが、溶接金属中のＭｇ含有
量が割れ感受性の高い範囲に入っており、溶接割れが発
生した。また、本発明法（３）の溶接継手から引張試験
片を切出し、ＪＩＳ Ｚ ３１２１に準じて溶接部の引
張試験を実施した。その結果を表７に示す。
【００２６】
【表７】
【００２７】表７に示すとおり、本発明法（３）の溶接
継手は、引張強さ、耐力、伸びのいずれもＪＩＳの規定
を満足させている。
継手は、引張強さ、耐力、伸びのいずれもＪＩＳの規定
を満足させている。
【００２８】実施例３ 表８に示す化学成分のＪＩＳ呼称７Ｎ０１に相当する被
溶接母材（３）を、本発明法（４）は消耗電極ワイヤ
（４）とフィラーワイヤ（６）を、従来法（３）は消耗
電極ワイヤ（４）とフィラーワイヤ（７）を使用し、図
１に示す溶接装置を用いて図２に示すとおり板厚３ｍｍ
のＩ形開先の突合せ継手を前記表２に示す溶接条件でＭ
ＩＧ溶接を行った。そして溶接金属の化学成分を発光分
光分析法により測定すると共に、溶接ビードとその両側
の表面への黒色粉の発生状況を図３に示す黒色粉発生判
定図と対比して目視で観察した。また、溶接割れの有無
を目視で観察した。その結果を表９に示す。なお、シー
ルドガスとしては、アルゴンガスを２５ｌ／ｍｉｎ使用
し、消耗電極ワイヤ（４）、およびフィラーワイヤ
（６）、（７）はいずれも１．２ｍｍのものを使用し
た。
溶接母材（３）を、本発明法（４）は消耗電極ワイヤ
（４）とフィラーワイヤ（６）を、従来法（３）は消耗
電極ワイヤ（４）とフィラーワイヤ（７）を使用し、図
１に示す溶接装置を用いて図２に示すとおり板厚３ｍｍ
のＩ形開先の突合せ継手を前記表２に示す溶接条件でＭ
ＩＧ溶接を行った。そして溶接金属の化学成分を発光分
光分析法により測定すると共に、溶接ビードとその両側
の表面への黒色粉の発生状況を図３に示す黒色粉発生判
定図と対比して目視で観察した。また、溶接割れの有無
を目視で観察した。その結果を表９に示す。なお、シー
ルドガスとしては、アルゴンガスを２５ｌ／ｍｉｎ使用
し、消耗電極ワイヤ（４）、およびフィラーワイヤ
（６）、（７）はいずれも１．２ｍｍのものを使用し
た。
【００２９】
【表８】
【００３０】
【表９】
【００３１】表９に示すとおり、消耗電極ワイヤ（４）
よりＭｇ含有量の高いフィラーワイヤ（６）を使用した
本発明法（４）では、溶接ビードの両側表面への黒色粉
は、図３（ａ）図とほとんど同じで付着がなく、溶接金
属中の合金元素含有率が割れ感受性の高い範囲を外れて
おり、溶接割れの発生は皆無であった。これに対し消耗
電極ワイヤ（４）よりＭｇ含有量の低いフィラーワイヤ
（７）を使用した比較例（７）では、表９に示すとお
り、溶接ビードの両側表面への黒色粉付着は、図３
（ａ）図とほとんど同じで付着が無かったが、溶接金属
中の合金元素含有率が割れ感受性の高い範囲に入って溶
接割れが発生し、本発明法（４）との差は歴然としてい
る。また、本発明法（４）の溶接継手から引張試験片を
切出し、ＪＩＳ Ｚ ３１２１に準じて溶接部の引張試
験を実施した。その結果を表１０に示す。
よりＭｇ含有量の高いフィラーワイヤ（６）を使用した
本発明法（４）では、溶接ビードの両側表面への黒色粉
は、図３（ａ）図とほとんど同じで付着がなく、溶接金
属中の合金元素含有率が割れ感受性の高い範囲を外れて
おり、溶接割れの発生は皆無であった。これに対し消耗
電極ワイヤ（４）よりＭｇ含有量の低いフィラーワイヤ
（７）を使用した比較例（７）では、表９に示すとお
り、溶接ビードの両側表面への黒色粉付着は、図３
（ａ）図とほとんど同じで付着が無かったが、溶接金属
中の合金元素含有率が割れ感受性の高い範囲に入って溶
接割れが発生し、本発明法（４）との差は歴然としてい
る。また、本発明法（４）の溶接継手から引張試験片を
切出し、ＪＩＳ Ｚ ３１２１に準じて溶接部の引張試
験を実施した。その結果を表１０に示す。
【００３２】
【表１０】
【００３３】表１０に示すとおり、本発明法（４）の溶
接継手は、引張強さ、耐力、伸びのいずれもＪＩＳの規
定を満足させている。
接継手は、引張強さ、耐力、伸びのいずれもＪＩＳの規
定を満足させている。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、アルミニウム合金をＭＩＧ溶接した際に溶接ビード
とその周囲表面に発生する黒色粉の付着を防止すること
ができると共に、溶接金属の化学組成を調整することに
より溶接割れ感受性を低減でき、母材と同等の強度を得
ることができる。したがって、自動車、家庭電気製品等
のように溶接により組立後、塗装を実施する対象物につ
いては、非常に大きな工数節減等の効果を得ることがで
きる。
ば、アルミニウム合金をＭＩＧ溶接した際に溶接ビード
とその周囲表面に発生する黒色粉の付着を防止すること
ができると共に、溶接金属の化学組成を調整することに
より溶接割れ感受性を低減でき、母材と同等の強度を得
ることができる。したがって、自動車、家庭電気製品等
のように溶接により組立後、塗装を実施する対象物につ
いては、非常に大きな工数節減等の効果を得ることがで
きる。
【図１】この発明方法に使用するＭＩＧ溶接装置の要部
説明図である。
説明図である。
【図２】実施例における突合せ継手の説明図である。
【図３】溶接ビードとその周囲表面への黒色粉の発生状
況の判定図で、（ａ）図は黒色粉なし、（ｂ）図は黒色
粉有り、（ｃ）図は黒色粉非常に多いを示す。
況の判定図で、（ａ）図は黒色粉なし、（ｂ）図は黒色
粉有り、（ｃ）図は黒色粉非常に多いを示す。
１ ノズル ２ 消耗電極ワイヤ ３ フィラーワイヤ ４ 被溶接母材 ５ アーク ６ 溶融池 ７ 溶接金属
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中原 雄治 和歌山県和歌山市湊1850番地 共同酸素株 式会社内 (72)発明者 難波 圭三 愛知県名古屋市港区千年３丁目１番12号 住友軽金属工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 杉山 禎彦 愛知県春日井市六軒屋町５丁目64番地
Claims (1)
- 【請求項１】 消耗電極でアークを被溶接母材に発生さ
せ、形成した溶融池にフィラーワイヤを挿入供給するガ
スシールドアーク溶接によるＭｇを含有するアルミニウ
ム合金の溶接において、前記消耗電極ワイヤとして純ア
ルミニウムワイヤまたはＭｇ含有量２．５重量％以下の
アルミニウム合金ワイヤを使用し、フィラーワイヤとし
て消耗電極ワイヤよりも高いＭｇ含有量のアルミニウム
合金ワイヤを使用することを特徴とするアルミニウム合
金の溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5050099A JPH06238450A (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | アルミニウム合金の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5050099A JPH06238450A (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | アルミニウム合金の溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06238450A true JPH06238450A (ja) | 1994-08-30 |
Family
ID=12849633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5050099A Pending JPH06238450A (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | アルミニウム合金の溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06238450A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0297443A2 (de) * | 1987-07-01 | 1989-01-04 | BASF Aktiengesellschaft | Strahlungsempfindliches Gemisch für lichtempfindliche Beschichtungsmaterialien |
| CN112496506A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-03-16 | 上海船舶工艺研究所(中国船舶工业集团公司第十一研究所) | 用于中厚度高强耐蚀铝镁合金的平对接mig焊接方法 |
-
1993
- 1993-02-15 JP JP5050099A patent/JPH06238450A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0297443A2 (de) * | 1987-07-01 | 1989-01-04 | BASF Aktiengesellschaft | Strahlungsempfindliches Gemisch für lichtempfindliche Beschichtungsmaterialien |
| US4883740A (en) * | 1987-07-01 | 1989-11-28 | Basf Aktiengesellschaft | Radiation-sensitive mixture for photosensitive coating materials |
| EP0297443A3 (en) * | 1987-07-01 | 1990-08-29 | Basf Aktiengesellschaft | Light sensitive mixture for light sensitive coating materials |
| CN112496506A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-03-16 | 上海船舶工艺研究所(中国船舶工业集团公司第十一研究所) | 用于中厚度高强耐蚀铝镁合金的平对接mig焊接方法 |
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