JPH0825052B2 - アルミ溶接用ワイヤ - Google Patents
アルミ溶接用ワイヤInfo
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- JPH0825052B2 JPH0825052B2 JP3273309A JP27330991A JPH0825052B2 JP H0825052 B2 JPH0825052 B2 JP H0825052B2 JP 3273309 A JP3273309 A JP 3273309A JP 27330991 A JP27330991 A JP 27330991A JP H0825052 B2 JPH0825052 B2 JP H0825052B2
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- aluminum
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルミ溶接用ワイヤに関
し、特に水素量をコントロールして耐ブローホール性を
改善したアルミ溶接用ワイヤに関する。
し、特に水素量をコントロールして耐ブローホール性を
改善したアルミ溶接用ワイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】アルミ
溶接用ワイヤの重要な品質特性の一つに、耐ブローホー
ル性がある。耐ブローホール性を改善するためには、ワ
イヤ中の水素量を低減すれば良いことは周知の事実であ
るが、従来は、ワイヤ水素量の低いワイヤを製造する時
は、真空焼鈍や雰囲気制御した焼鈍を行って焼鈍中のワ
イヤ表面からの水素侵入を防ぐことが行われてきた。
溶接用ワイヤの重要な品質特性の一つに、耐ブローホー
ル性がある。耐ブローホール性を改善するためには、ワ
イヤ中の水素量を低減すれば良いことは周知の事実であ
るが、従来は、ワイヤ水素量の低いワイヤを製造する時
は、真空焼鈍や雰囲気制御した焼鈍を行って焼鈍中のワ
イヤ表面からの水素侵入を防ぐことが行われてきた。
【０００３】 ここで、従来のアルミ溶接用ワイヤの水
素量をコントロールする手段について具体的に述べる。
まず、ワイヤの素材であるインゴットをつくる際、溶湯
にＡrガスを吹き込んで水素を追い出し、０.３ppm以下
に管理する。更に、熱間圧延、伸線、焼鈍等を繰り返し
て、所定のワイヤ径まで仕上げていくが、焼鈍等の熱の
加わる際の雰囲気に水素源(油や水蒸気)が存在すると、
ワイヤ表面から内部に向かって水素が拡散侵入し、ワイ
ヤ水素量をおし上げてしまうので、水素分圧の制御、す
なわち、真空焼鈍や雰囲気制御した焼鈍を行う。
素量をコントロールする手段について具体的に述べる。
まず、ワイヤの素材であるインゴットをつくる際、溶湯
にＡrガスを吹き込んで水素を追い出し、０.３ppm以下
に管理する。更に、熱間圧延、伸線、焼鈍等を繰り返し
て、所定のワイヤ径まで仕上げていくが、焼鈍等の熱の
加わる際の雰囲気に水素源(油や水蒸気)が存在すると、
ワイヤ表面から内部に向かって水素が拡散侵入し、ワイ
ヤ水素量をおし上げてしまうので、水素分圧の制御、す
なわち、真空焼鈍や雰囲気制御した焼鈍を行う。
【０００４】 真空焼鈍や雰囲気制御焼鈍は、製造コス
トがかかるため、厚板溶接などのブローホール欠陥が発
生し易い施工要求に対してのみ適用されてきた(以下、
「極低水素品」と呼ぶ)。一方、比較的欠陥の許容され
る需要に対しては、大気下の焼鈍で対応されていた(以
下、「通常品」と呼ぶ)。したがって、従来より、コス
トが安く、かつ水素量の少ないアルミ溶接用ワイヤの製
造方法が期待され、問題点の一つとされてきた。
トがかかるため、厚板溶接などのブローホール欠陥が発
生し易い施工要求に対してのみ適用されてきた(以下、
「極低水素品」と呼ぶ)。一方、比較的欠陥の許容され
る需要に対しては、大気下の焼鈍で対応されていた(以
下、「通常品」と呼ぶ)。したがって、従来より、コス
トが安く、かつ水素量の少ないアルミ溶接用ワイヤの製
造方法が期待され、問題点の一つとされてきた。
【０００５】 さらなる問題は、ワイヤ水素量の経時変
化にもあった。「通常品」はもとより「極低水素品」で
も、製造直後の水素量に対し、時間が経過するにしたが
って、或るものは水素量が上昇する傾向が従来から認め
られていた。この水素量の上昇はワイヤの保管状態によ
っても異なるが、０.１〜０.５ppmも上昇し、ワイヤに
よっては、ブローホールが発生するようになるものがあ
った。
化にもあった。「通常品」はもとより「極低水素品」で
も、製造直後の水素量に対し、時間が経過するにしたが
って、或るものは水素量が上昇する傾向が従来から認め
られていた。この水素量の上昇はワイヤの保管状態によ
っても異なるが、０.１〜０.５ppmも上昇し、ワイヤに
よっては、ブローホールが発生するようになるものがあ
った。
【０００６】加えて、長期放置後ブローホールが発生す
るようになったにもかかわらず、ワイヤ水素量の増加が
殆ど認められず、ワイヤ水素量の測定に問題があること
がわかっていた。
るようになったにもかかわらず、ワイヤ水素量の増加が
殆ど認められず、ワイヤ水素量の測定に問題があること
がわかっていた。
【０００７】ここで問題となるワイヤ水素量の測定は、
イタック法などで行われており、このような測定法は、
ワイヤごと融解し、ワイヤ表層と内部を区別することな
しに測定されているが、後に述べるような理由でこれら
の水素の増加現象を、根本的に捉えることができていな
い状態であった。
イタック法などで行われており、このような測定法は、
ワイヤごと融解し、ワイヤ表層と内部を区別することな
しに測定されているが、後に述べるような理由でこれら
の水素の増加現象を、根本的に捉えることができていな
い状態であった。
【０００８】本発明は、上記従来技術の問題点を解決し
て、コストがかからず、耐ブローホール性に優れ、かつ
水素量の経時上昇が起こらないアルミ溶接用ワイヤを提
供することを目的とするものである。
て、コストがかからず、耐ブローホール性に優れ、かつ
水素量の経時上昇が起こらないアルミ溶接用ワイヤを提
供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を解決するために、新たな水素量測定法を開発すると共
に耐ブローホール性に優れ且つ水素量の経時上昇が起こ
らないアルミ溶接用ワイヤを見い出すべく鋭意研究を重
ねた。
を解決するために、新たな水素量測定法を開発すると共
に耐ブローホール性に優れ且つ水素量の経時上昇が起こ
らないアルミ溶接用ワイヤを見い出すべく鋭意研究を重
ねた。
【００１０】まず、ブローホールの原因となるのは、ワ
イヤの水素源以外にも、溶接施工上の種々の要因が考え
られる。しかし、一定条件における溶接時に、ブローホ
ールの発生の有無を決定ずけるのはワイヤの水素であ
る。ワイヤの水素量は、ワイヤを適当量黒鉛ルツボ内で
高周波溶解し、出てくるＨ2ガスを熱伝導度検出器で定
量する方法が従来より用いられている。
イヤの水素源以外にも、溶接施工上の種々の要因が考え
られる。しかし、一定条件における溶接時に、ブローホ
ールの発生の有無を決定ずけるのはワイヤの水素であ
る。ワイヤの水素量は、ワイヤを適当量黒鉛ルツボ内で
高周波溶解し、出てくるＨ2ガスを熱伝導度検出器で定
量する方法が従来より用いられている。
【００１１】ところで、この水素量測定法で１.０ppm以
下の低い水素量のワイヤを作り込んでも、先に述べたよ
うに、時間が経過すれば、ブローホールを発生するワイ
ヤがあり、その水素量が上昇して測定されるものとそう
でないものとがある。この事実に着目すると、ワイヤの
水素にはワイヤ表面での水素増加によるものがあるであ
ろうこと、その表層水素の一部は従来の測定手段では測
り損ねているであろうことが推定される。そこで、これ
までのワイヤ水素量ではなく、ワイヤ内部の水素量とワ
イヤ表層部の水素量とに分けて測定する手段を新たに開
発し、今までのワイヤを調査した。
下の低い水素量のワイヤを作り込んでも、先に述べたよ
うに、時間が経過すれば、ブローホールを発生するワイ
ヤがあり、その水素量が上昇して測定されるものとそう
でないものとがある。この事実に着目すると、ワイヤの
水素にはワイヤ表面での水素増加によるものがあるであ
ろうこと、その表層水素の一部は従来の測定手段では測
り損ねているであろうことが推定される。そこで、これ
までのワイヤ水素量ではなく、ワイヤ内部の水素量とワ
イヤ表層部の水素量とに分けて測定する手段を新たに開
発し、今までのワイヤを調査した。
【００１２】その結果、ワイヤの表層水素量を正しく評
価すると、経時変化でブローホールが発生するワイヤに
ついては、確かにワイヤ表層水素量が増えていて、内部
水素量には変化ないことがわかった。
価すると、経時変化でブローホールが発生するワイヤに
ついては、確かにワイヤ表層水素量が増えていて、内部
水素量には変化ないことがわかった。
【００１３】また、内部水素量が増加する場合とは、
「大気焼鈍によって、ワイヤの表層及び内部の水素量が
増加するのであるが、シェービング工程によって表層部
は皮ムキされ、結果的に内部水素が高いまま残った状
態」であることがわかった。
「大気焼鈍によって、ワイヤの表層及び内部の水素量が
増加するのであるが、シェービング工程によって表層部
は皮ムキされ、結果的に内部水素が高いまま残った状
態」であることがわかった。
【００１４】そこで、ワイヤの表面を極めて平滑に、ま
たは水酸化皮膜の生成を阻害するような製造方法を採用
することにより、ワイヤの表層水素量を予め少なくして
おくと、表層水素量の時間的な増加もなく、したがっ
て、耐ブローホール性の良いワイヤが得られた。このよ
うな知見に基づいて本発明を完成したものである。
たは水酸化皮膜の生成を阻害するような製造方法を採用
することにより、ワイヤの表層水素量を予め少なくして
おくと、表層水素量の時間的な増加もなく、したがっ
て、耐ブローホール性の良いワイヤが得られた。このよ
うな知見に基づいて本発明を完成したものである。
【００１５】 本発明に係るアルミ溶接用ワイヤは、Ａ
ｌ又はＡｌ合金からなり、ワイヤを有機溶剤で超音波脱
脂し１５０℃で乾燥させ付着水分を除去した後にワイヤ
中に含まれる全水素量をトータル水素量、ワイヤを２体
積％ＮａＯＨ水溶液で１０秒間洗浄し、水洗した後、Ｈ
ＮＯ 3 の１０倍希釈液で１０秒間洗浄した後水洗し、１
５０℃で乾燥させ付着水分を除去した後にワイヤ中に含
まれる全水素量を内部水素量、トータル水素量から内部
水素量を差し引いて求められるものを表層水素量とした
とき、表層水素量が０．６ｐｐｍ以下、内部水素量が
０．５ｐｐｍ以上、トータル水素量が１．５ｐｐｍ以下
であることを特徴とする。
ｌ又はＡｌ合金からなり、ワイヤを有機溶剤で超音波脱
脂し１５０℃で乾燥させ付着水分を除去した後にワイヤ
中に含まれる全水素量をトータル水素量、ワイヤを２体
積％ＮａＯＨ水溶液で１０秒間洗浄し、水洗した後、Ｈ
ＮＯ 3 の１０倍希釈液で１０秒間洗浄した後水洗し、１
５０℃で乾燥させ付着水分を除去した後にワイヤ中に含
まれる全水素量を内部水素量、トータル水素量から内部
水素量を差し引いて求められるものを表層水素量とした
とき、表層水素量が０．６ｐｐｍ以下、内部水素量が
０．５ｐｐｍ以上、トータル水素量が１．５ｐｐｍ以下
であることを特徴とする。
【００１６】以下に本発明を更に詳述する。
【００１７】
【００１８】本発明のアルミ溶接用Ａl又はＡl合金ワイ
ヤ(以下、「アルミワイヤ」と総称する)における水素量
は、図１の斜線に示す領域であり、この領域が工業的に
もより廉価に生産でき、かつ耐ブローホール性も満足で
きる。
ヤ(以下、「アルミワイヤ」と総称する)における水素量
は、図１の斜線に示す領域であり、この領域が工業的に
もより廉価に生産でき、かつ耐ブローホール性も満足で
きる。
【００１９】まず、本発明では、アルミワイヤの水素測
定法が重要な役割を占めているので、この測定法につい
て述べる。
定法が重要な役割を占めているので、この測定法につい
て述べる。
【００２０】従来の水素測定法（通称、イタック法）
は、バルクのＡl及びＡl合金の内部に含まれる水素量を
定量する方法として確立されている。この方法では、通
常、測定に供するサンプルは大きなバルクであるため、
旋盤等で試料を切出した後、脱脂して測定する。その
際、加工油の残渣や付着水分の影響を除くため、黒鉛ル
ツボごと３５０℃で約１０秒間加熱して、残油を熱分解
し表面の付着水分を完全に飛ばしてから本測定に入る。
は、バルクのＡl及びＡl合金の内部に含まれる水素量を
定量する方法として確立されている。この方法では、通
常、測定に供するサンプルは大きなバルクであるため、
旋盤等で試料を切出した後、脱脂して測定する。その
際、加工油の残渣や付着水分の影響を除くため、黒鉛ル
ツボごと３５０℃で約１０秒間加熱して、残油を熱分解
し表面の付着水分を完全に飛ばしてから本測定に入る。
【００２１】しかしながら、本発明者等は、アルミワイ
ヤの水素量を測る方法としては、この方法は適当でない
ことを究明した。
ヤの水素量を測る方法としては、この方法は適当でない
ことを究明した。
【００２２】例えば、図２は、Ａlの水和酸化物である
ベーマイトの熱分解特性である。アルミワイヤの表面
は、後に述べるような工程によって表面が切削され、新
生なアルミの地肌が露出している。この表面肌は、当然
大気中の水蒸気と反応し、極薄いベーマイト等の膜を被
っていくものと考えられる。したがって、ワイヤの水素
源を考える場合、このベーマイト皮膜のことは当然考慮
に入れなくてはならないが、従来からのイタック法の通
常測定手段では、３５０℃の予熱の段階で表層部のベー
マイトが熱分解し、正しく水素量が評価できていないこ
とが考えられる。図３は、実際に同一のアルミワイヤを
水素測定前の予熱温度を変えて水素量を測定した結果で
ある。これは、ベーマイトの熱分解特性(図２)と酷似し
ており、明らかに、ワイヤ表層にはベーマイト皮膜があ
ることと、３５０℃の予熱によって表層水素が測れた
り、測れなかったりすることを示している。
ベーマイトの熱分解特性である。アルミワイヤの表面
は、後に述べるような工程によって表面が切削され、新
生なアルミの地肌が露出している。この表面肌は、当然
大気中の水蒸気と反応し、極薄いベーマイト等の膜を被
っていくものと考えられる。したがって、ワイヤの水素
源を考える場合、このベーマイト皮膜のことは当然考慮
に入れなくてはならないが、従来からのイタック法の通
常測定手段では、３５０℃の予熱の段階で表層部のベー
マイトが熱分解し、正しく水素量が評価できていないこ
とが考えられる。図３は、実際に同一のアルミワイヤを
水素測定前の予熱温度を変えて水素量を測定した結果で
ある。これは、ベーマイトの熱分解特性(図２)と酷似し
ており、明らかに、ワイヤ表層にはベーマイト皮膜があ
ることと、３５０℃の予熱によって表層水素が測れた
り、測れなかったりすることを示している。
【００２３】 これらの実験結果から、本発明者等は、
ワイヤの長期放置によってブローホールが発生するの
はベーマイト皮膜の生成によるが、従来の水素測定法で
は表層水素の測定に問題があったため、正しく水素量の
増加が捉えられていないこと、アルミワイヤの水素量
を正しく評価するためには、表層と内部との水素を分離
して、各々を正しく測定してやる必要のあることに着目
し、溶接ワイヤの性能を判定するための正しい水素測定
の方法を確立した結果、本発明のアルミ溶接用アルミワ
イヤを製造するに至ったのである。
ワイヤの長期放置によってブローホールが発生するの
はベーマイト皮膜の生成によるが、従来の水素測定法で
は表層水素の測定に問題があったため、正しく水素量の
増加が捉えられていないこと、アルミワイヤの水素量
を正しく評価するためには、表層と内部との水素を分離
して、各々を正しく測定してやる必要のあることに着目
し、溶接ワイヤの性能を判定するための正しい水素測定
の方法を確立した結果、本発明のアルミ溶接用アルミワ
イヤを製造するに至ったのである。
【００２４】アルミワイヤの表層水素と中身の水素とを
分離測定するために、本発明者等は次のような方法を開
発した。以下、この測定方法を「新規開発方式」とい
う。
分離測定するために、本発明者等は次のような方法を開
発した。以下、この測定方法を「新規開発方式」とい
う。
【００２５】アルミワイヤの表層には、先に述べたベー
マイトの他に、Ａl−Ｍg系合金ワイヤでは、ＭgＯ、Ａl
2ＭgＯ4などがある。これらの酸化物は空気中の水分と
反応し水和物を作る性質があるので、表層水素源となり
得る。これらの酸化物皮膜を除去するために、アルミワ
イヤをＮaＯＨの２％溶液で１０秒間洗浄し、水洗した
後、ＨＮＯ3の１０倍希釈液で１０秒間洗浄し、水洗す
る。１５０℃の電気乾燥器中で付着水分を飛ばして、即
座に１０００℃に上げ、不活性ガスで水素を抽出する。
このような前処理を経て測定された水素量は、ワイヤ内
部の水素量である。
マイトの他に、Ａl−Ｍg系合金ワイヤでは、ＭgＯ、Ａl
2ＭgＯ4などがある。これらの酸化物は空気中の水分と
反応し水和物を作る性質があるので、表層水素源となり
得る。これらの酸化物皮膜を除去するために、アルミワ
イヤをＮaＯＨの２％溶液で１０秒間洗浄し、水洗した
後、ＨＮＯ3の１０倍希釈液で１０秒間洗浄し、水洗す
る。１５０℃の電気乾燥器中で付着水分を飛ばして、即
座に１０００℃に上げ、不活性ガスで水素を抽出する。
このような前処理を経て測定された水素量は、ワイヤ内
部の水素量である。
【００２６】一方、そのままの製品ワイヤは、送給安定
性のため表面に脂肪分が微量（０．０１〜０．０７［ｇ
／ワイヤ１０ｋｇ］）付加されているため、有機溶剤で
超音波脱脂し、１５０℃の電気乾燥器中で付着水分を飛
ばす前処理を施して水素量を測定する。この操作で得ら
れる水素量を「トータル水素」と呼ぶ。
性のため表面に脂肪分が微量（０．０１〜０．０７［ｇ
／ワイヤ１０ｋｇ］）付加されているため、有機溶剤で
超音波脱脂し、１５０℃の電気乾燥器中で付着水分を飛
ばす前処理を施して水素量を測定する。この操作で得ら
れる水素量を「トータル水素」と呼ぶ。
【００２７】したがって、トータル水素量からワイヤ内
部の水素量を差し引いて求められるのがワイヤ表層水素
量である。これは、有機溶剤では溶解せず、ＮaＯＨ等
で化学的に除去可能な、表層に化学結合した水素源であ
る。図４にアルミワイヤの水素源の分布の模式図を、図
５にこのように分離測定されたアルミワイヤの水素量の
一例を示す。
部の水素量を差し引いて求められるのがワイヤ表層水素
量である。これは、有機溶剤では溶解せず、ＮaＯＨ等
で化学的に除去可能な、表層に化学結合した水素源であ
る。図４にアルミワイヤの水素源の分布の模式図を、図
５にこのように分離測定されたアルミワイヤの水素量の
一例を示す。
【００２８】 図５に示すように、アルミワイヤの内部
水素量が従来の「通常品」と同程度であっても、表層水
素量を下げることでトータル水素量が「極低水素品」と
同レベルのものを作れることを示している。更に、従来
品は「極低水素品」であっても時系列的変化で表層の水
素量が増加していることがデータとして確認されたこと
から、表層の酸化の程度を抑えることが水素増加を食い
止めることになると示唆される。表層の酸化物の量を相
対的に抑えるためには、より平滑な表面にワイヤを製造
してやればよい。
水素量が従来の「通常品」と同程度であっても、表層水
素量を下げることでトータル水素量が「極低水素品」と
同レベルのものを作れることを示している。更に、従来
品は「極低水素品」であっても時系列的変化で表層の水
素量が増加していることがデータとして確認されたこと
から、表層の酸化の程度を抑えることが水素増加を食い
止めることになると示唆される。表層の酸化物の量を相
対的に抑えるためには、より平滑な表面にワイヤを製造
してやればよい。
【００２９】以上のような点に着目し、次に示すような
方法で本発明のワイヤを製造することができる。すなわ
ち、製造工程は、図６に示すように、造塊→（押し出
し）→圧延→伸線→焼鈍（大気焼鈍でよい）→伸線→皮
剥き→伸線→脱脂→巻替え又は切断の順で行われる。な
お、造塊には、連続鋳造と型鋳造とがある。また、皮剥
き（シェービング）工程とは、ワイヤ直径で０．０２〜
０．１０ｍｍ（径や材料によって異なる）の剥き代で、
表面切削を行う工程である。「表層水素」に関しては、
この皮剥き工程でそれ以前の水素源が除去されてしまう
ので、以降の工程での表層の水素増加だけが、ここで問
題となる。
方法で本発明のワイヤを製造することができる。すなわ
ち、製造工程は、図６に示すように、造塊→（押し出
し）→圧延→伸線→焼鈍（大気焼鈍でよい）→伸線→皮
剥き→伸線→脱脂→巻替え又は切断の順で行われる。な
お、造塊には、連続鋳造と型鋳造とがある。また、皮剥
き（シェービング）工程とは、ワイヤ直径で０．０２〜
０．１０ｍｍ（径や材料によって異なる）の剥き代で、
表面切削を行う工程である。「表層水素」に関しては、
この皮剥き工程でそれ以前の水素源が除去されてしまう
ので、以降の工程での表層の水素増加だけが、ここで問
題となる。
【００３０】従来の製造方法は、伸線時の潤滑油の温度
が４０〜８０℃の温度範囲にあった。また潤滑油中に伸
線時にワイヤ表層から剥離したベーマイトや、Ａ１粉等
が混入していた。そのため、ワイヤ表面に微妙な傷が入
り、ワイヤ表面積が増加する結果、出来上がりのワイヤ
の表層水素量も高く、表層水素の時系列的増加も起こり
易い。
が４０〜８０℃の温度範囲にあった。また潤滑油中に伸
線時にワイヤ表層から剥離したベーマイトや、Ａ１粉等
が混入していた。そのため、ワイヤ表面に微妙な傷が入
り、ワイヤ表面積が増加する結果、出来上がりのワイヤ
の表層水素量も高く、表層水素の時系列的増加も起こり
易い。
【００３１】一方、本発明品を作るに際しては、特に以
下の点に留意する。まず、伸線潤滑油の温度を、クーラ
ントを介して循環することによって、原則的に５０℃以
下に保つ。品質的には４０℃以下がより好ましい。また
潤滑油の濾過も行い、１.０μm以上のベーマイト等の浮
遊粒子は除去する。加えて、油中の水分からワイヤ表層
の酸化物の水和が起こることも極力避けるため、潤滑油
の水分は１５０ppm以下のレベルに管理する。このよう
にして、ワイヤ表面が極めて平滑で表層水素を抑えたア
ルミワイヤを製造することができる。
下の点に留意する。まず、伸線潤滑油の温度を、クーラ
ントを介して循環することによって、原則的に５０℃以
下に保つ。品質的には４０℃以下がより好ましい。また
潤滑油の濾過も行い、１.０μm以上のベーマイト等の浮
遊粒子は除去する。加えて、油中の水分からワイヤ表層
の酸化物の水和が起こることも極力避けるため、潤滑油
の水分は１５０ppm以下のレベルに管理する。このよう
にして、ワイヤ表面が極めて平滑で表層水素を抑えたア
ルミワイヤを製造することができる。
【００３２】図１はアルミワイヤの表層水素量と内部水
素量の関係を示し、斜線で示した領域が本発明範囲であ
る。すなわち、表層水素量が０.６ppm以下であり、内部
水素量が０.５ppm以上で、かつ、トータル水素量が１.
５ppm以下の領域である。
素量の関係を示し、斜線で示した領域が本発明範囲であ
る。すなわち、表層水素量が０.６ppm以下であり、内部
水素量が０.５ppm以上で、かつ、トータル水素量が１.
５ppm以下の領域である。
【００３３】ここで、トータル水素量が１.５ppmを超え
ると耐ブローホール性が良くない。また表層水素量が
０.６mmを超えるようなものは、表面粗度が高く、経時
変化で表層水量が増加傾向にある。また内部水素量を
０.５ppmにするには真空焼鈍や雰囲気制御焼鈍を必要と
するので製造コストが高くなる。なお、内部水素量は耐
ブローホール性、製造コスト等を勘案して１±０.３ppm
の範囲が好ましい。
ると耐ブローホール性が良くない。また表層水素量が
０.６mmを超えるようなものは、表面粗度が高く、経時
変化で表層水量が増加傾向にある。また内部水素量を
０.５ppmにするには真空焼鈍や雰囲気制御焼鈍を必要と
するので製造コストが高くなる。なお、内部水素量は耐
ブローホール性、製造コスト等を勘案して１±０.３ppm
の範囲が好ましい。
【００３４】なお、本発明のアルミワイヤは、Ａl又は
種々の成分系及び組成のＡl合金が可能であり、ＭＩＧ
ワイヤ、ＴＩＧワイヤ等々として利用できる。また被溶
接材料のアルミもＡl又は種々の成分系及び組成のＡl合
金が可能である。アルミ溶接の溶接法も制限されないこ
とは云うまでもない。
種々の成分系及び組成のＡl合金が可能であり、ＭＩＧ
ワイヤ、ＴＩＧワイヤ等々として利用できる。また被溶
接材料のアルミもＡl又は種々の成分系及び組成のＡl合
金が可能である。アルミ溶接の溶接法も制限されないこ
とは云うまでもない。
【００３５】次に本発明の実施例を示す。
【００３６】
【実施例】１０００系(純アルミ)、５０００系(Ａl−５
％Ｍg系)のアルミワイヤを図６に示す工程並びに
％Ｍg系)のアルミワイヤを図６に示す工程並びに
【表１】 に示す焼鈍条件及び伸線条件にて製造し、水素量(内部
水素、表層水素)を測定した。水素測定法は前述の新規
開発方式である。これらのアルミワイヤを用いて、同一
成分系の母材をＭＩＧ溶接し、耐ブローホール性を評価
した。これらの結果を表１、図１に示す。●印、○印は
ブローホールが発生しなかったもの、△印は場合によっ
てはブローが発生するもの、×印はブローが発生したも
のである。図中の↑印は、時間が経つと水素量(表層水
素)が増加する様子を示している。
水素、表層水素)を測定した。水素測定法は前述の新規
開発方式である。これらのアルミワイヤを用いて、同一
成分系の母材をＭＩＧ溶接し、耐ブローホール性を評価
した。これらの結果を表１、図１に示す。●印、○印は
ブローホールが発生しなかったもの、△印は場合によっ
てはブローが発生するもの、×印はブローが発生したも
のである。図中の↑印は、時間が経つと水素量(表層水
素)が増加する様子を示している。
【００３７】表１及び図１中の●印のものが本発明品で
あり、耐ブローホール性に優れていることがわかる。ま
た、本発明品は、表層水素の自然増加の程度も極めて少
ないことが確認された(図７参照)。図８、図９は一部の
アルミワイヤについてそのワイヤ表面粗さを測定した結
果を示したもので、図８が従来品、図９が本発明品であ
る。製品化後の表層水素の上昇を抑えるためには、Ｒma
x≦０.１μm(
あり、耐ブローホール性に優れていることがわかる。ま
た、本発明品は、表層水素の自然増加の程度も極めて少
ないことが確認された(図７参照)。図８、図９は一部の
アルミワイヤについてそのワイヤ表面粗さを測定した結
果を示したもので、図８が従来品、図９が本発明品であ
る。製品化後の表層水素の上昇を抑えるためには、Ｒma
x≦０.１μm(
【化１】 )の表面粗さにすると良いことが、実験の結果得られて
いる。
いる。
【００３８】 なお、耐ブローホール性を判定するため
の溶接は、ワイヤとしてＡ５１８３ＷＹ１.６mmφを用
い、板厚８mmの５０８３を試験板に用い、ギャップ４m
m、開先角度６０゜で裏当金付の開先を横向きで２層３
パス溶接し、Ｘ線透過試験を行い、判定基準はＪＩＳ
Ｚ３１０５によった。
の溶接は、ワイヤとしてＡ５１８３ＷＹ１.６mmφを用
い、板厚８mmの５０８３を試験板に用い、ギャップ４m
m、開先角度６０゜で裏当金付の開先を横向きで２層３
パス溶接し、Ｘ線透過試験を行い、判定基準はＪＩＳ
Ｚ３１０５によった。
【００３９】
【発明の効果】 以上詳述したように、本発明によれ
ば、水素量のうちワイヤ表層の水素量を下げることによ
って、ブローホールの発生しないアルミ溶接用アルミワ
イヤを提供することができる。また水素(表層水素)量の
自然増加が起こりにくいので、より良い品質の製品を提
供できる。敢えて真空焼鈍や雰囲気制御焼鈍を行う必要
がなく、大気焼鈍でよいので、製造コストが低い等、品
質及びコスト面の効果は顕著である。
ば、水素量のうちワイヤ表層の水素量を下げることによ
って、ブローホールの発生しないアルミ溶接用アルミワ
イヤを提供することができる。また水素(表層水素)量の
自然増加が起こりにくいので、より良い品質の製品を提
供できる。敢えて真空焼鈍や雰囲気制御焼鈍を行う必要
がなく、大気焼鈍でよいので、製造コストが低い等、品
質及びコスト面の効果は顕著である。
【図１】アルミ溶接用アルミワイヤの表層水素量と内部
水素量の関係を示す図である。
水素量の関係を示す図である。
【図２】ベーマイトのＴＧ(加熱温度−重量)曲線を示す
図である。
図である。
【図３】アルミワイヤの加熱温度とワイヤ水素量の関係
を示す図である。
を示す図である。
【図４】アルミワイヤ断面の水素源の分布を示す摸式図
である。
である。
【図５】アルミワイヤの水素源の分離測定結果の一例を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図６】アルミ溶接用アルミワイヤの製造工程を示す図
である。
である。
【図７】表層水素量の時系列的変化を示す図である。
【図８】アルミワイヤのワイヤ表面粗さを示すグラフ
で、従来品の場合である。
で、従来品の場合である。
【図９】アルミワイヤのワイヤ表面粗さを示すグラフ
で、本発明品の場合である。
で、本発明品の場合である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 立花知之 神奈川県藤沢市宮前字裏河内100−１株式 会社神戸製鋼所藤沢事業所内 (72)発明者 内海正男 神奈川県藤沢市宮前字裏河内100−１株式 会社神戸製鋼所藤沢事業所内 (72)発明者 清田幸二 神奈川県藤沢市宮前字裏河内100−１株式 会社神戸製鋼所藤沢事業所内 (72)発明者 幸村正晴 神奈川県藤沢市宮前字裏河内100−１株式 会社神戸製鋼所藤沢事業所内
Claims (2)
- 【請求項１】 Ａｌ又はＡｌ合金からなり、ワイヤを有
機溶剤で超音波脱脂し１５０℃で乾燥させ付着水分を除
去した後にワイヤ中に含まれる全水素量をトータル水素
量、ワイヤを２体積％ＮａＯＨ水溶液で１０秒間洗浄
し、水洗した後、ＨＮＯ 3 の１０倍希釈液で１０秒間洗
浄した後水洗し、１５０℃で乾燥させ付着水分を除去し
た後にワイヤ中に含まれる全水素量を内部水素量、トー
タル水素量から内部水素量を差し引いて求められるもの
を表層水素量としたとき、表層水素量が０．６ｐｐｍ以
下、内部水素量が０．５ｐｐｍ以上、トータル水素量が
１．５ｐｐｍ以下であることを特徴とするアルミ溶接用
ワイヤ。 - 【請求項２】 ＭＩＧ又はＴＩＧ用ワイヤである請求項
１に記載のアルミ溶接用ワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273309A JPH0825052B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | アルミ溶接用ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273309A JPH0825052B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | アルミ溶接用ワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06246480A JPH06246480A (ja) | 1994-09-06 |
| JPH0825052B2 true JPH0825052B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=17526079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3273309A Expired - Lifetime JPH0825052B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | アルミ溶接用ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0825052B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6969568B2 (ja) * | 2016-10-31 | 2021-11-24 | 住友電気工業株式会社 | アルミニウム合金線、アルミニウム合金撚線、被覆電線、及び端子付き電線 |
| JP6112437B1 (ja) * | 2016-10-31 | 2017-04-12 | 住友電気工業株式会社 | アルミニウム合金線、アルミニウム合金撚線、被覆電線、及び端子付き電線 |
| WO2018079048A1 (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | 住友電気工業株式会社 | アルミニウム合金線、アルミニウム合金撚線、被覆電線、及び端子付き電線 |
| JP6112438B1 (ja) * | 2016-10-31 | 2017-04-12 | 住友電気工業株式会社 | アルミニウム合金線、アルミニウム合金撚線、被覆電線、及び端子付き電線 |
| WO2018079049A1 (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | 住友電気工業株式会社 | アルミニウム合金線、アルミニウム合金撚線、被覆電線、及び端子付き電線 |
| DE112017005481T5 (de) * | 2016-10-31 | 2019-07-18 | Autonetworks Technologies, Ltd. | Aluminiumlegierungsdraht, Aluminiumlegierungs-Litzendraht, ummantelter elektrischer Draht und mit einer Anschlussklemme ausgestatteter elektrischer Draht |
| JP7054076B2 (ja) * | 2021-02-12 | 2022-04-13 | 住友電気工業株式会社 | アルミニウム合金線、アルミニウム合金撚線、被覆電線、及び端子付き電線 |
| JP7054077B2 (ja) * | 2021-02-12 | 2022-04-13 | 住友電気工業株式会社 | アルミニウム合金線、アルミニウム合金撚線、被覆電線、及び端子付き電線 |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP3273309A patent/JPH0825052B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06246480A (ja) | 1994-09-06 |
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