JPS6111155B2 - - Google Patents
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- JPS6111155B2 JPS6111155B2 JP11793682A JP11793682A JPS6111155B2 JP S6111155 B2 JPS6111155 B2 JP S6111155B2 JP 11793682 A JP11793682 A JP 11793682A JP 11793682 A JP11793682 A JP 11793682A JP S6111155 B2 JPS6111155 B2 JP S6111155B2
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- welded
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950 degrees C
- B23K35/286—Al as the principal constituent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
本発明は溶接割れ感受性が極めて低く且つ優れ
た溶接性能を有するアルミニウム合金溶加材に関
するものである。 近時構造建築物においては、軽量化したものが
望まれ、これに伴つてAl−Mg系合金或はAl−Zn
−Mg系合金の溶接構造用合金材が広く用いられ
ている。 これらの合金材を溶接するための溶加材として
はAl−Mg−Mn−Cr系合金例えば5183，5356，
5556が使用されている。これらの溶加材は良好な
溶接性を有しているが溶接物の構造、溶接施工条
件などによりしばしば溶接割れを発生し継手強
度、耐食性を損う欠点があつた。特にAl−Zn−
Mg系合金材を溶接すると溶着金属中にZnが混入
するため溶接割れ特に溶接終端部に割れが発生し
易くなる。 本発明はかかる欠点を改善せんとして鋭意研究
を行つた結果、溶接割れをおこすことなく且つ機
械的性質及び耐食性に優れたアルミニウム合金溶
加材を見出したものである。即ち本発明はMg3.0
〜6.0wt％，Zn0.15〜1.0wt％，Mn0.05〜0.3wt
％，Ti0.01〜0.3wt％，B0.0001〜0.01wt％，
Fe0.05〜0.5wt％、不純物としてSi0.15wt％以下
及び残部Alよりなるものである。 本発明においてAlにMgを添加することにより
Al合金を硬化せしめ溶接継手の強度を向上す
る。又Zrを添加することによりAl合金の結晶粒
を微細化して溶接割れ感受性を低下せしめると共
に溶接継手強度が更に向上し且つ応力腐食割れ感
受性が低下する。又Mnを添加することにより溶
接継手強度が一段と向上し、応力腐食割れ感受性
が更に低下する。又Ti及びＢを添加することに
より溶着金属の結晶粒をより一層微細化し耐溶接
割れ性を更に改善せしめたものである。又Feを
添加することにより溶接割れ感受性の低減を図つ
たものである。 本発明においてMgを３〜6wt％と限定した理
由は、3wt％未満では溶接継手の強度が不十分で
あるため溶接割れをおこし易く、6wt％を越えた
場合には加工性が悪くなり溶着金属の靭性が低下
する。又Zrの添加量を0.15〜1.0wt％に限定した
理由は、0.15wt％未満では溶接割れ感受性の低減
に及ぼす効果が薄く、1.0wt％を越えると巨大な
金属間化合物を形成し易くなり、溶着金属の靭性
が低下するためである。又Mnの添加量を0.05〜
0.3wt％に限定した理由は、0.05wt％未満では溶
接継手の強度向上並に応力腐食割れ感受性の低下
に及ぼす効果が薄く、0.3wt％を越えると合金の
加工法が劣るためである。又Tiの添加量を0.01〜
0.3wt％に限定した理由は、0.01wt％未満では溶
着金属の結晶粒を微細化にし、溶接割れ感受性の
低減に及ぼす効果が薄く、0.3wt％を越えると溶
接金属の靭性が低下するためである。又Ｂの添加
量を0.0001〜0.01wt％に限定した理由は、
0.0001wt％未満では溶着金属の結晶粒を微細化し
溶接割れ感受性の低減に及ぼす効果が薄く、
0.01wt％を越えると溶着する溶融金属の流動性を
阻害する。又Feの添加量を0.05〜0.5wt％に限定
した理由は、0.05wt％未満では溶接割れ感受性の
低減するための効果が薄く、0.5wt％を越えると
溶着金属の靭性が低下するためである。 又本発明におけるSiは工業純度のAl地金
（Al99.70％以上）に不純物として含有されている
ものであり、その量を0.15wt％以下と限定した理
由は0.15wt％未満の場合には種々の特性に何等影
響を及ぼさないが、0.15wt％を超えると靭性が低
下するためである。 なお従来のAS−Mg系合金溶加剤にはCrが必須
元素として添加されているが、本発明はZrを多量
に添加し、Crを添加しなくても溶着金属部に十
分な諸特性を附与せしめることができる。 次に本発明の実施例について説明する。 第１表に示す組成からなる直径9″の合金鋳塊を
直径９mmの棒に押出加工した後、焼鈍及び伸線を
数回繰返して直径1.6mmの本発明溶加材、比較溶
加材及び従来のA5356溶加材をえた。
た溶接性能を有するアルミニウム合金溶加材に関
するものである。 近時構造建築物においては、軽量化したものが
望まれ、これに伴つてAl−Mg系合金或はAl−Zn
−Mg系合金の溶接構造用合金材が広く用いられ
ている。 これらの合金材を溶接するための溶加材として
はAl−Mg−Mn−Cr系合金例えば5183，5356，
5556が使用されている。これらの溶加材は良好な
溶接性を有しているが溶接物の構造、溶接施工条
件などによりしばしば溶接割れを発生し継手強
度、耐食性を損う欠点があつた。特にAl−Zn−
Mg系合金材を溶接すると溶着金属中にZnが混入
するため溶接割れ特に溶接終端部に割れが発生し
易くなる。 本発明はかかる欠点を改善せんとして鋭意研究
を行つた結果、溶接割れをおこすことなく且つ機
械的性質及び耐食性に優れたアルミニウム合金溶
加材を見出したものである。即ち本発明はMg3.0
〜6.0wt％，Zn0.15〜1.0wt％，Mn0.05〜0.3wt
％，Ti0.01〜0.3wt％，B0.0001〜0.01wt％，
Fe0.05〜0.5wt％、不純物としてSi0.15wt％以下
及び残部Alよりなるものである。 本発明においてAlにMgを添加することにより
Al合金を硬化せしめ溶接継手の強度を向上す
る。又Zrを添加することによりAl合金の結晶粒
を微細化して溶接割れ感受性を低下せしめると共
に溶接継手強度が更に向上し且つ応力腐食割れ感
受性が低下する。又Mnを添加することにより溶
接継手強度が一段と向上し、応力腐食割れ感受性
が更に低下する。又Ti及びＢを添加することに
より溶着金属の結晶粒をより一層微細化し耐溶接
割れ性を更に改善せしめたものである。又Feを
添加することにより溶接割れ感受性の低減を図つ
たものである。 本発明においてMgを３〜6wt％と限定した理
由は、3wt％未満では溶接継手の強度が不十分で
あるため溶接割れをおこし易く、6wt％を越えた
場合には加工性が悪くなり溶着金属の靭性が低下
する。又Zrの添加量を0.15〜1.0wt％に限定した
理由は、0.15wt％未満では溶接割れ感受性の低減
に及ぼす効果が薄く、1.0wt％を越えると巨大な
金属間化合物を形成し易くなり、溶着金属の靭性
が低下するためである。又Mnの添加量を0.05〜
0.3wt％に限定した理由は、0.05wt％未満では溶
接継手の強度向上並に応力腐食割れ感受性の低下
に及ぼす効果が薄く、0.3wt％を越えると合金の
加工法が劣るためである。又Tiの添加量を0.01〜
0.3wt％に限定した理由は、0.01wt％未満では溶
着金属の結晶粒を微細化にし、溶接割れ感受性の
低減に及ぼす効果が薄く、0.3wt％を越えると溶
接金属の靭性が低下するためである。又Ｂの添加
量を0.0001〜0.01wt％に限定した理由は、
0.0001wt％未満では溶着金属の結晶粒を微細化し
溶接割れ感受性の低減に及ぼす効果が薄く、
0.01wt％を越えると溶着する溶融金属の流動性を
阻害する。又Feの添加量を0.05〜0.5wt％に限定
した理由は、0.05wt％未満では溶接割れ感受性の
低減するための効果が薄く、0.5wt％を越えると
溶着金属の靭性が低下するためである。 又本発明におけるSiは工業純度のAl地金
（Al99.70％以上）に不純物として含有されている
ものであり、その量を0.15wt％以下と限定した理
由は0.15wt％未満の場合には種々の特性に何等影
響を及ぼさないが、0.15wt％を超えると靭性が低
下するためである。 なお従来のAS−Mg系合金溶加剤にはCrが必須
元素として添加されているが、本発明はZrを多量
に添加し、Crを添加しなくても溶着金属部に十
分な諸特性を附与せしめることができる。 次に本発明の実施例について説明する。 第１表に示す組成からなる直径9″の合金鋳塊を
直径９mmの棒に押出加工した後、焼鈍及び伸線を
数回繰返して直径1.6mmの本発明溶加材、比較溶
加材及び従来のA5356溶加材をえた。
【表】
これらの溶加材を使用して第２表に示す溶接母
材（A7NO1P−T4材）を溶接した。
材（A7NO1P−T4材）を溶接した。
【表】
斯くして得た溶接部について夫々溶接割れ試験
及び引張試験を行つた。その結果は第３表に示す
通りである。 溶接割れ試験は図面に示す如き深さ７mm、90°
のＶ字型溝２を設けた厚さ15mm、巾200mm、長さ
250mmの溶接母材１を用い、下記に示す条件にて
該溝部を第１表の溶加材を用いてビードオンプレ
ート溶接３し、該溝部に発生したクレータ４の割
れ５の全長を測定し割れ性を評価したものであ
る。 溶接方法 全自動MIG 下向姿勢 溶接条件 電流 280A 電圧 26V 速度 45cm／min Ar流量 28／min 割れ率は従来溶加材（No.９）を用いて溶接した
ときに発生した割れ長さを100として換算したも
のである。 又引張試験は前記溶接割れ試験に用いたものと
同一の第１表に示す組成からなる直径1.6mmの溶
加材と、第２表に示す化学組成の厚さ５mmの溶接
母材とを下記に示す条件にて突き合せ溶接し、溶
接後１ケ月間室温に放置した後、溶接継手の余盛
を削除して行つたものである。 溶接方法 全自動MIG 下向姿勢 溶接条件 電流 240A 電圧 22V 速度 60cm／min Ar流量 25／min
及び引張試験を行つた。その結果は第３表に示す
通りである。 溶接割れ試験は図面に示す如き深さ７mm、90°
のＶ字型溝２を設けた厚さ15mm、巾200mm、長さ
250mmの溶接母材１を用い、下記に示す条件にて
該溝部を第１表の溶加材を用いてビードオンプレ
ート溶接３し、該溝部に発生したクレータ４の割
れ５の全長を測定し割れ性を評価したものであ
る。 溶接方法 全自動MIG 下向姿勢 溶接条件 電流 280A 電圧 26V 速度 45cm／min Ar流量 28／min 割れ率は従来溶加材（No.９）を用いて溶接した
ときに発生した割れ長さを100として換算したも
のである。 又引張試験は前記溶接割れ試験に用いたものと
同一の第１表に示す組成からなる直径1.6mmの溶
加材と、第２表に示す化学組成の厚さ５mmの溶接
母材とを下記に示す条件にて突き合せ溶接し、溶
接後１ケ月間室温に放置した後、溶接継手の余盛
を削除して行つたものである。 溶接方法 全自動MIG 下向姿勢 溶接条件 電流 240A 電圧 22V 速度 60cm／min Ar流量 25／min
【表】
第３表から明らかな如く本発明溶加材（No.１〜
No.４）を用いて溶接した溶接部は従来の溶加材
（No.９〜No.10）を用いて溶接した溶接部に比較し
て溶接割れが発生しにくく引張強さ、耐力におい
ても優れている。Zr含有量が本発明溶加材よりも
少い比較溶加材（No.５）を用いたものでは従来溶
加材に比して溶接割れ性が殆んど改善されず、引
張強さ耐力も改善されない。Zr含有量の多い比較
溶加材（No.６）を用いたものでは本発明溶加材を
用いたものと同等の溶接割れ性を示すが伸びにお
いてやや劣る。Fe含有量が本発明溶加材よりも
少い比較溶加材（No.７）を用いたもの及びFe含
有量が本発明溶加材よりも多い比較溶加材（No.
８）を用いたものではそれぞれ溶接割れ性あるい
は伸びにおいて本発明溶加材を用いたものより劣
る。 以上詳述した如く本発明溶加材によれば溶接割
れが発生しにくく且つ機械的性能に優れ、溶接す
る構造物を軽量化せしめる等この分野における工
業上極めて有用なものである。
No.４）を用いて溶接した溶接部は従来の溶加材
（No.９〜No.10）を用いて溶接した溶接部に比較し
て溶接割れが発生しにくく引張強さ、耐力におい
ても優れている。Zr含有量が本発明溶加材よりも
少い比較溶加材（No.５）を用いたものでは従来溶
加材に比して溶接割れ性が殆んど改善されず、引
張強さ耐力も改善されない。Zr含有量の多い比較
溶加材（No.６）を用いたものでは本発明溶加材を
用いたものと同等の溶接割れ性を示すが伸びにお
いてやや劣る。Fe含有量が本発明溶加材よりも
少い比較溶加材（No.７）を用いたもの及びFe含
有量が本発明溶加材よりも多い比較溶加材（No.
８）を用いたものではそれぞれ溶接割れ性あるい
は伸びにおいて本発明溶加材を用いたものより劣
る。 以上詳述した如く本発明溶加材によれば溶接割
れが発生しにくく且つ機械的性能に優れ、溶接す
る構造物を軽量化せしめる等この分野における工
業上極めて有用なものである。
図面は本発明アルミニウム合金溶加材の溶接割
れ性を試験するための概略説明図である。 １……溶接母材、２……溝、３……ビード、４
……クレータ、５……割れ。
れ性を試験するための概略説明図である。 １……溶接母材、２……溝、３……ビード、４
……クレータ、５……割れ。
Claims (1)
- １ Mg3.0〜6.0wt％，Zr0.15〜1.0wt％，Mn0.05
〜0.3wt％，Ti0.01〜0.3wt％，B0.0001〜0.01wt
％，Fe0.05〜0.5wt％、不純物としてSi0.15wt％
以下及び残部Alよりなることを特徴とするアル
ミニウム合金溶加材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11793682A JPS597493A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | アルミニウム合金溶加材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11793682A JPS597493A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | アルミニウム合金溶加材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS597493A JPS597493A (ja) | 1984-01-14 |
| JPS6111155B2 true JPS6111155B2 (ja) | 1986-04-01 |
Family
ID=14723875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11793682A Granted JPS597493A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | アルミニウム合金溶加材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS597493A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01143791A (ja) * | 1987-11-26 | 1989-06-06 | Showa Alum Corp | アルミニウム合金溶加材 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010060021A1 (en) * | 2008-11-24 | 2010-05-27 | Alcoa Inc. | Fusion weldable filler alloys |
| CN103934589B (zh) * | 2014-05-05 | 2016-02-10 | 滁州中星光电科技有限公司 | 用于陶瓷或玻璃的铝基准晶合金复合钎焊料 |
| JP6763310B2 (ja) | 2017-01-23 | 2020-09-30 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 電磁シールド部品及びワイヤハーネス |
-
1982
- 1982-07-07 JP JP11793682A patent/JPS597493A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01143791A (ja) * | 1987-11-26 | 1989-06-06 | Showa Alum Corp | アルミニウム合金溶加材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS597493A (ja) | 1984-01-14 |
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