JPH1190633A - アルミニウム合金のアーク溶接用シールドガス - Google Patents

アルミニウム合金のアーク溶接用シールドガス

Info

Publication number
JPH1190633A
JPH1190633A JP25657697A JP25657697A JPH1190633A JP H1190633 A JPH1190633 A JP H1190633A JP 25657697 A JP25657697 A JP 25657697A JP 25657697 A JP25657697 A JP 25657697A JP H1190633 A JPH1190633 A JP H1190633A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shielding gas
welding
gas
hose
aluminum alloy
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.)
Granted
Application number
JP25657697A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2954551B2 (ja
Inventor
Kazuhide Yoshida
一英 吉田
Hirotsugu Murayama
洋次 村山
Satoshi Mitani
敏 三谷
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.)
Koatsu Gas Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Koatsu Gas Kogyo Co Ltd
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 Koatsu Gas Kogyo Co Ltd filed Critical Koatsu Gas Kogyo Co Ltd
Priority to JP25657697A priority Critical patent/JP2954551B2/ja
Publication of JPH1190633A publication Critical patent/JPH1190633A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2954551B2 publication Critical patent/JP2954551B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルミニウム及びその合金をMIG溶接など
のアーク溶接の際に使用するシールドガスに関して、不
活性シールドガス中の少量のO2 混合により、ブローホ
ール及び介在物の双方を低減し、さらに、ビード表面酸
化と着色を防止することができるようなアルミニウム合
金溶接用シールドガスを提供する。 【解決手段】 O2 0.05〜1.0%と、He20〜
50%と、残部実質的にArとを混合した混合ガスをア
ルミニウム合金溶接用シールドガスとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム及び
その合金をMIG溶接などのアーク溶接する際に使用す
るシールドガスに関する。
【0002】
【従来の技術と解決課題】アルミニウムとその合金(以
下、単に、アルミニウム合金と言う)をMIG溶接など
のアーク溶接する場合には、アルミニウム合金母材の溶
接部位には、Arガスのシールドガスを吹きつけて、ア
ークによる溶融金属とその後の冷却過程で外気の侵入を
遮断しており、これにより、空気の侵入による溶接部の
酸化やブローホールやピンホールの発生を防止するよう
にされてきた。
【0003】アルミニウム合金溶接部のブローホールや
ピンホールは、多くは水素ガスによるもので、その起源
の1つは、母材ないし溶接ワイヤに付着ないし吸着した
水分と、他のものは、空気中の水蒸気であると考えられ
るが、Arシールドガスを利用しても、溶着部のブロー
ホールの発生を完全に防止することは困難であった。こ
の対策として、溶接作業現場においては、空調設備によ
り作業室内の空気を除湿したり、シールドガスを溶接部
位に供給する給気管自体を非透水性・非吸着性の材料を
使用する等がなされている。
【0004】また、従来技術には、Ar中に数%以上の
2 を混合したシールドガスを利用して、アーク溶接中
の雰囲気を制御してブローホールの発生防止し得ること
が報告されている(福井ら「軽金属」;vol.18、 No.
12(1968)pp609〜616、他)。
【0005】さらに、溶接部のブローホールの低減を目
的としたものではないが、アルミニウム合金アーク溶接
用のシールドガス技術に関しては、かって、Arシール
ドガスに数%以上のO2 を混合して、薄肉アルミニウム
板の溶接の際のビードの融合不良を防止して、ビード部
の形状改善と裏当てなしでのルート部の余盛の濡れ性の
良いビードを得る方法が知られている(特公昭57−5
9790号公報)。
【0006】Heを利用するものとしては、これもアル
ミニウム酸化皮膜の生成によるビードの溶融不良を防止
するものであるが、シールドガス中のArの一部ないし
殆ど全部をHeガスに置換してアークを安定化して入熱
を高くする技術が公知であり、(例えば、特開昭52−
126646号、公報)、狭開先厚板のTIG溶接にお
いて溶け込み幅に対する溶け込み深さを確保するため
に、正極性通電比率の調整など給電方法の採用と共に、
HeとArをほぼ等量配合するガスを利用する技術も知
られている(特開平5−131272号)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、上記のA
r中にO2 を混合したシールドガスは、溶接金属中のブ
ローホールを効果的に防止するためには、O2 を1%以
上、特に数%以上の添加が必要であった。このためにシ
ールドガス中のO2 含有量を増加させることは、、溶接
金属中のブローホールの減少にも拘わらず、溶接過程で
ガス中のO2 により溶融金属中に酸化物が生成し、これ
が溶接金属内部に巻き込まれて非金属介在物として分散
し、機械的強度が低下する惧れがあった。特に、構造用
アルミニウム合金による溶接構造物においては、O2
ス混合による非金属介在物は、繰り返し荷重による疲労
強度に悪影響すると言う問題があった。さらにまた、溶
融金属の酸化物は、溶接金属表面を褐色ないし黒色の酸
化皮膜として覆うので、溶接部表面の外観が悪化する。
【0008】本発明は、上記問題に鑑み、不活性シール
ドガス中の少量のO2 混合により、ブローホール及び介
在物の双方を低減し、さらに、ビード表面酸化と着色を
防止することができるようなアルミニウム合金溶接用シ
ールドガスを提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、アルミニウム
合金のアーク溶接用シールドガスを、Heの共存下の不
活性ガスに、極く少量のO2 を含有させることにより、
溶接時に溶着金属中に発生するブローホール及びピンホ
ールと介在物とを低減し、且つビード表面酸化と着色と
を防止して、健全な溶接金属を形成するものである。
【0010】より詳しくは、本発明のシールドガスは、
2 0.05〜1.0%(容積%、以下同じ)と、He
20%以上と、Ar80%以下を含む混合ガスとするも
のである。
【0011】シールドガス中Heの混合は、純Arの場
合に比較して、アーク間の電位傾度が大きくなり、同一
アーク長さ(溶接作業性を良好に保ためのアーク長さを
一定に保つ)では、電圧が上昇し、入熱量が増加するの
で、溶融池の冷却と凝固が遅延するため、溶着金属内に
巻き込まれた気泡の分離放出が促進される。このような
挙動は、He20%以上の含有により有効に生じ、さら
に、シールドガス中少量のO2 の混合により、溶融金属
の表面張力が低下して、気泡が浮上放出しやすく、更
に、溶融金属中で水素と結合して気泡の発生を抑制する
ものと考えられる。
【0012】このようにして、本発明においては、シー
ルドガスが、約20%以上のHeの混合と0.05〜
1.0%の範囲のO2 の混合とにより、ブローホールを
低減する。しかも、シールドガス中O2 量を軽減するの
で、従来過剰O2 によりアルミニウム合金の酸化して生
じるようなAl2 3 やMgO、SiO2 、MnO等を
含む介在物が低減でき、さらに、ビード表面の酸化物皮
膜層とこれに伴う着色を有効に防止する。
【0013】本発明のアーク溶接用シールドガスは、イ
ンバータ制御等の通常電源やパルス電源、或いは極性を
周期的に変える交流電源などを用いたアルミニウム合金
のMIG溶接やその他のアーク溶接に広く使用され、さ
らにブローホールの発生し易い大電流高溶着量のTIG
溶接などにも適用することができる。さらに、本発明の
上記のシールドガスは、構造用アルミニウム合金、例え
ば、A5000系やA6000系合金の溶接に利用し
て、溶接構造物のために広く適用することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】アルミニウム溶接用シールドガス
は、O2 0.05〜1.0%と、Ar80%以下と、残
部実質的にHe20%以上とから成る混合ガスである
が、通常は、O2 0.05〜1.0%と、Ar0〜80
%と、残部実質的にHeとから成る混合ガスに調製され
る。
【0015】本発明では、He20%以上を含有するこ
とによって、O2 0.05〜1.0%の少量のO2 で、
ブローホールの発生を防止することができる。シールド
ガス中O2 0.05%未満では、ブローホールやピンホ
ールを抑制する効果が少なく、O2 1.0%を越える
と、介在物を生じやすく、また、表面酸化による着色が
目立ってくる。
【0016】特に、本発明のシールドガスは、O2 0.
05〜1.0%の範囲において、He20〜50%と、
残部実質的にArとから成る三成分系混合ガスであるの
が好ましい。本発明においては、さらに好ましくは、シ
ールドガス中のO2 を0.05〜0.25%と、Heを
20〜30%とし、残部をArとするのが良い。20〜
30%の範囲のHeであっても、Heの上記の効果によ
り、溶融池からの気泡の浮上放出を促進するので、O2
量を低めに設定して、ブローホールを防止しながら、ア
ルミニウムの合金の酸化を抑制して介在物の内部残留や
表面酸化による着色を防止することができる。
【0017】本発明のシールドガスの利用の形態を以下
に例示すると、図1に模式的に溶接装置の概要を示すよ
うに、シールドガスは、普通は、ボンベ10中に予めA
r、He、及びO2 から混合して上記範囲の組成に調整
充填して供給されるが、使用に際しては、ボンベ10中
のシールドガス1を、減圧器2を介して、ホース3によ
り密閉式ワイヤー供給装置4に導き、ワイヤー供給装置
4から、溶加材ワイヤー5を内包して案内するホース6
を溶接トーチ7に接続し、シールドガス1は、ワイヤー
供給装置4からホース6内を通じてトーチ7に導き、ト
ーチ先側のカバー内から溶接母材8の溶接部位に放出す
るようにして、アーク雰囲気を保護遮蔽する。
【0018】本発明のシールドガスの使用の場合にも、
ホース3及びホース6には水分吸着の少ない材料、例え
ば、テフロン樹脂製のホースを使用し、或いは、ワイヤ
ー供給装置4等の内部部材をステンレス鋼等で形成する
などの水分吸着防止対策が好ましい。また、溶接作業の
始めには、上記ホースやワイヤー供給装置内部に、シー
ルドガスを予め充分流通させて、その内部を充分に置換
しておくのが好ましい。
【0019】
【実施例】本発明のシールドガスによるアルミニウム合
金のMIG溶接の試験を、以下の要領で、行った。溶接
母材にはA5083PのO質別の厚み8mmの板材を、
また溶加材にはA5356−WYの径1.2のワイヤー
を使用して、以下の溶接条件で、MIG溶接を行った。
試験は、図1に示すような溶接装置を使用したが、但し
ブローホールの発生し易い横向姿勢で、自動溶接により
行った。
【0020】試験板の形状と配置を図2に示すが、開先
突合せの溶接母材の板材81、82の溶接部位に裏当金
83を仮付けし、溶接母材を立てた状態で3パス(図中
I、II、III の順で)の横向き溶接をした。
【0021】
【0022】溶接後の試験板は、溶接部の外観観察と、
JIS Z3105に準拠したX線透過写真による溶接
部のきず点数を求めた。
【0023】
【表1】
【0024】溶接後の試験板の溶接部位は、試験番号4
〜7がビード表面が僅かに黄色みがかる程度に着色され
ているだけで、特に、問題はない。X線透過撮影による
きず点数についての試験結果を表1に示すが、この表か
ら、Ar−20〜30%He混合ガスに0.05%以上
のO2 を含むとき、きず点数で見た欠陥が有効に低減す
ることがわかる。JISに規定するきず点数は、ブロー
ホールと介在物の両方を評価しているので、本発明のシ
ールドガスは、ブローホールと介在物とを全体的に低減
させるものと理解できる。
【0025】
【発明の効果】本発明のアルミニウム合金のアーク溶接
用のシールドガスは、Heを20%以上と0.05〜
1.0%の範囲の少量のO2 を含む混合ガスとしたの
で、溶接部でのブローホールとともに非金属介在物等の
溶接欠陥の低減に有効であり、表面における酸化皮膜層
とそれに伴う着色を防止することができる。
【0026】特に、O2 0.05〜0.25%と、He
20〜30%と、残部実質的にArとから成る混合ガス
とすることにより、溶接欠陥の低減と共に、表面の着色
を防止することができ、しかも、Heの配合が比較的少
ないので、シールドガスとして安価で量産的供給可能で
あり、従って、溶接時の多量使用が可能となり、広範囲
のアルミニウム合金の溶接構造に適用できる実用的なア
ーク溶接用シールドガスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のシールドガスを使用する一例として、
MIG溶接装置の概念図を示す。
【図2】本発明の実施例に使用した横向き溶接における
アルミニウム合金試験板の形状・配置を示す図である。
【符号の説明】
10 ボンベ 1 シールドガス 3 ホース 4 ワイヤー供給装置 7 トーチ 8 溶接母材
フロントページの続き (72)発明者 三谷 敏 大阪府大阪市北区堂山町1番5号 高圧ガ ス工業株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウム合金のアーク溶接に使用さ
    れるシールドガスにおいて、 該シールドガスが、O2 0.05〜1.0%と、He2
    0%以上と、Ar80%以下とを含む混合ガスであるこ
    とを特徴とするアルミニウム合金アーク溶接用シールド
    ガス。
  2. 【請求項2】 上記シールドガス中のO2 が0.05〜
    0.25%である請求項1記載のシールドガス。
  3. 【請求項3】 アルミニウム合金のアーク溶接に使用さ
    れるシールドガスであって、 上記シールドガスが、O2 0.05〜1.0%と、He
    20〜50%と、残部実質的にArとから成る混合ガス
    であることを特徴とするアルミニウム溶接用シールドガ
    ス。
  4. 【請求項4】 上記シールドガスが、O2 0.05〜
    0.25%と、He20〜30%と含む請求項3記載の
    アルミニウム溶接用シールドガス。
  5. 【請求項5】 上記のアーク溶接が、MIG溶接である
    請求項1ないし4何れかに記載のアルミニウム溶接用シ
    ールドガス。
JP25657697A 1997-09-22 1997-09-22 アルミニウム合金のアーク溶接用シールドガス Expired - Lifetime JP2954551B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25657697A JP2954551B2 (ja) 1997-09-22 1997-09-22 アルミニウム合金のアーク溶接用シールドガス

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25657697A JP2954551B2 (ja) 1997-09-22 1997-09-22 アルミニウム合金のアーク溶接用シールドガス

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1190633A true JPH1190633A (ja) 1999-04-06
JP2954551B2 JP2954551B2 (ja) 1999-09-27

Family

ID=17294560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25657697A Expired - Lifetime JP2954551B2 (ja) 1997-09-22 1997-09-22 アルミニウム合金のアーク溶接用シールドガス

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2954551B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1603701A4 (en) * 2003-03-07 2008-09-03 Praxair Technology Inc GAS COMPOSITION FOR ELECTRIC ARC WELDING

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1603701A4 (en) * 2003-03-07 2008-09-03 Praxair Technology Inc GAS COMPOSITION FOR ELECTRIC ARC WELDING

Also Published As

Publication number Publication date
JP2954551B2 (ja) 1999-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2037660C (en) Methods of modifying surface qualities of metallic articles and apparatuses therefor
US20120074111A1 (en) Flux-cored wire for welding different materials, method for laser welding of different materials and method for mig welding of different materials
EP1676669A1 (en) Cored electrode for reducing diffusible hydrogen
EP2377637A1 (en) Method of high-current-density gas-shielded arc welding using a flux-cored wire
EP3323546A1 (en) Welding electrode wires having alkaline earth metals
US20140263259A1 (en) Consumable for specially coated metals
US11426824B2 (en) Aluminum-containing welding electrode
KR100221790B1 (ko) 플럭스들이 아크용접방법 및 플럭스들이 아크 용접용 실딩가스
EP2610361A1 (en) Flux-cored welding wire for carbon steel and process for arc welding
EP3444063A2 (en) Electrodes for forming austenitic and duplex steel weld metal
US20080206586A1 (en) Penetration welding method of t-type joint and penetration welding structure of t-type joint
JP3529359B2 (ja) 耐ピット及び耐ブローホール性能が優れた亜鉛メッキ鋼板溶接用フラックス入りワイヤ
KR960001586B1 (ko) 알루미늄 합금의 용접방법
Kah et al. Process possibility of welding thin aluminium alloys
KR20140010107A (ko) 니켈 함량이 높은 강철의 용접용 플럭스-코어드 와이어
JP2954551B2 (ja) アルミニウム合金のアーク溶接用シールドガス
US3102188A (en) Welding method
US6392194B1 (en) Process for the MIG welding of aluminium and its alloys in pulsed mode or unmodulated-spray mode
JP3210609U (ja) 特殊被覆金属用消耗電極
US20200189043A1 (en) Crack-resistant wire electrode containing added sulfur source and magnesium oxide
JP2006075847A (ja) レーザとアークのハイブリッド溶接方法
JP2592951B2 (ja) 極細径のセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JPH11226735A (ja) ガスシールドアーク溶接方法
JPH0362518B2 (ja)
JPS6240994A (ja) 溶接用シ−ムレスフラツクス入りワイヤ

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080716

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080716

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090716

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090716

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100716

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110716

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110716

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120716

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130716

Year of fee payment: 14

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term