JPS649118B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

発明の目的。 本発明は溶接後ろうづけするための薄板純アル
ミニウム部材溶接方法の創案に係り、肉厚が１mm
以下のような薄板純アルミニウム部材を工業的な
自動溶接手法によつて割れを発生することなく、
しかも健全な溶接金属組織を以て溶接することが
できると共に、好ましい特性をもつた製品を得る
ことのできる方法を提供しようとするものであ
る。 従来の技術。 アルミニウム部材はその優れた軽量性や熱伝導
性の故に近時においては自動車用コンデンサー、
ラジエーター、エパポレータその他の熱交換機器
に広く使用されていることは公知の通りである。
ところでこのような目的で使用されるアルミニウ
ム材としては純アルミニウムを用いることが多い
が、溶接接合に関してはTIG溶接、MIG溶接或
いはろう付けが採用されている。 発明が解決しようとする問題点。 上記したような従来の溶接の中でTIG溶接又は
MIG溶接で純アルミニウムを自動溶接する際に
おいて好ましい特性をもつた製品を得べく共金系
で溶接すると相当に注意して溶接しても小さな割
れが発生し易く、好ましい気密性を確保し難いこ
ととなる。勿論溶接割れの生じ難いAl―Si系合
金またはAl―Mg系合金で溶接するならば斯様な
溶接割れを解消できるが、このAl―Si系合金ま
たはAl―Mg系合金は融点が低く、溶接後再び
600℃附近でろうづけすると溶接部が再溶融し、
同様に気密性を確保し難い。従つて現状において
はこのような溶接を入念に実施できると共に特殊
な操作をそれぞれの溶接状況に即応して加えるこ
とのできるTIG方式の手動溶接を行つているが、
このような手動溶接では生産性に劣り、品質や不
安定であつて、成程溶接割れについては解決でき
ても、それら生産性および品質の何れの面からし
ても著しく不利とならざるを得ない。 発明の構成。 問題点を解決するための手段。 本発明は上記したような実情に鑑み検討を重ね
て創案されたものであつて、Ti：0.1〜1.5wt％お
よびＢ：0.015〜0.25wt％を含有し、しかもTi／
Ｂの比が５〜40で、残部がAlおよび不可避的不
純物から成り、該不可避的不純物としてのMgが
0.05wt％以下であるアルミニウム合金溶加材を用
い薄板アルミニウム部材を自動溶接することを特
徴とする溶接後ろうづけするための薄板アルミニ
ウム部材溶接方法である。 作 用。 即ち上記のような本発明について更に説明する
と、本発明において対象とする薄板純アルミニウ
ム部材としては何れかの板厚が１mm以下のもので
あり、板厚２mm以上の場合においては共金系など
による充分な溶融池を形成した溶接が可能で、斯
うして多量の溶融池を形成することによつて溶接
割れの発生を回避することが可能である。ところ
が板厚１mm以下の場合においては多量の溶融池形
成によつてアルミニウム部材自体が溶解して溶損
孔を生ずるから充分な溶融池を形成することがで
きず、必然的に前記したような溶接割れを発生す
ることとなるもので、斯様な場合における溶接割
れ発生を回避する本発明のものの技術的価値は大
きい。 次に本発明において用いる溶加材は、Tiが0.1
〜1.5wt％とＢを0.015〜0.25wt％の範囲で共に含
有し、しかもそのTi／Ｂの比が５〜40で、又不
可避的不純物としてのMgが0.05wt％以下である
ことが必要であつて、Ti含有量が0.1wt％以下と
なるとＢを相当に添加しても微小割れの発生を防
止することができず、又Ｂが0.015wt％以下の場
合においてもTiと併せて含有させたことによる
効果が充分に発揮されないこととなつて割れ防止
を適切に図ることができない。これらに対して
Tiが1.5wt％を超え、或いはＢが0.25wt％を超え
るならばアークの安定性に欠けることとなつて健
全な溶着金属を得ることができない。Ti／Ｂの
比については５以下であるとTiを併用したこと
による効果が充分に発揮されず、40以上となると
Ｂの相対的な量が少くて併用したことによる効果
が適切に得られないこととなつて何れにしても溶
接割れの発生を有効に防止できないことになる。 不可避的不純物としてのMgについては0.05wt
％以下であつて、0.05wt％を超えて含有すると溶
着金属が母材と共金としての組成を有しないこと
になり、得られる製品の耐食性その他の特性が劣
化する。 なお本発明による溶加材はTiおよびＢを上記
したような関係で必須成分として含有し、不可避
的不純物としてのMgを規制するが、不純分とし
て混入するその他の元素は適当な範囲内であると
該溶加材における溶接割れ防止効果や母材と共金
たる溶着金属の特性を阻害するものでなく、下記
の範囲内で含有してよい。 Mn、Cu＜0.1 wt％ Fe＋Si＜１ wt％ Zn＜0.25 wt％ Cr＜0.3 wt％ 溶接は自動溶接で行うことにより工業的有利に
実施することができ、しかも得られた溶着金属の
組織が安定且つ均一なものとなる。溶接条件とし
ては一般的に50〜120A、12〜18Vの溶接電流を
用い、100〜300mm／minの溶接速度でアルゴンガ
スなどの不活性ガス雰囲気で実施する。 実施例。 第１，２図に示すようなアルミニウム製熱交換
器を得るに当り、そのチユーブ１として厚さ0.7
mmのSi：0.1wt％、Fe：0.2wt％、Cu：0.01wt％
であるJIS Ａ 1050の純アルミニウム材によるも
のを用い、又継手部材２としては前記チユーブ１
と同じJIS Ａ 1050の純アルミニウム材と、Si：
0.09wt％、Fe：0.17wt％、Cu：0.07wt％、Mn：
0.35wt％、Mg：1.35wt％、Zn：4.4wt％および
Ti：0.04wt％を含有したJIS ７ No.１材とを用
いて１辺が20mmの正六角形で厚さが７mmのナツト
状部体の一端面側に前記チユーブ１の一端を挿入
する孔部４が形成され、又該継手部材２の他端面
側からは上記孔部４に通ずる通孔５が形成されて
いて、この通孔５に通ずる穿孔７をもつた連結部
材６を取付けるようにしたもので、チユーブ１に
はフイン３をろうづけするものであるが、このよ
うな構成のものにおいて上記孔部４に挿着された
チユーブ１を溶接８するために前記したような本
発明を採用し、次の第１表に示すような13種類の
ワイヤを準備した。

【表】 即ちワイヤは従来法によるもので、ワイヤ
からは何れも本発明によるものであるが、実施
した溶接条件としてはデイグフイラー型自動溶接
機により、径1.0mmφのワイヤを約3m／minで送
り、110A、16〜18Vの電流で20l／minのアルゴ
ンガスを供給しつつ溶接速度150mm／minで実施
した。 各10個の試作品を作り、これらの試作品につい
て溶接部における割れの発生を検討した結果は上
記第１表に併せて示す通りでワイヤによるもの
が試作品10個の何れも割れが発生しているのに対
し本発明によるワイヤ〜のものは何れも割れ
のないものであることが確認された。 なおTiおよびＢを共に含有し且つTi／Ｂの比
が本発明範囲のものであつてもTiが2.0wt％と本
発明の範囲を超えているのものは割れ発生個数
がそれなりに発生し、又同じくTiおよびＢを含
有しTi／Ｂの比も満足したものでTi：3.0wt％、
Ｂ：0.5wt％と何れも相当に本発明範囲以上に含
有したものであるのものは前記のものより更
に割れ発生が増加する。Tiは本発明範囲内であ
つてもＢが0.6wt％と本発明の範囲を超え、Ti／
Ｂの比が1.0と本発明の範囲に達しない場合であ
るのものもやはりそれなりの割れ発生個数を示
している。 又その気密性試験を２気圧のガスを圧入して水
中においてテストしたが、ワイヤおよび〜
によるものは２〜100c.c.／minのガス洩れが確認
されたのに対し本発明によるワイヤ〜のもの
は何れもガス洩れのないものであることを知つ
た。 発明の効果。 以上説明したような本発明によるときは特定の
アルミニウム合金溶加材を用いることにより薄板
純アルミニウム部材を溶接割れのないものとして
自動溶接方式により適切に実施し、共金溶着金属
による好ましい特性をもつたろうづけ製品を得る
ことができるものであり、工業的に有利で量産的
な自動溶接により、しかも均一で充分に措信し得
る薄板純アルミニウム材の溶接およびその後のろ
うづけを円滑に実施し得るものであるから工業的
にその効果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を示すものであつて、
第１図は本発明方法および比較法を実施したアル
ミニウム製熱交換器の平面図、第２図はその一部
である継手部材部分の斜面図である。 然してこれらの図面において、１はチユーブ、
２は継手部材、３はフイン、４は孔部、５は通
孔、６は連結部材、７は穿孔、８は溶接部を示す
ものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ti：0.1〜1.5wt％およびＢ：0.015〜0.25wt
   ％を含有し、しかもTi／Ｂの比が５〜40で、残
   部がAlおよび不可避的不純物から成り、該不可
   避的不純物としてのMgが0.05wt％以下であるア
   ルミニウム合金溶加材を用い薄板アルミニウム部
   材を自動溶接することを特徴とする溶接後ろうづ
   けするための薄板純アルミニウム部材溶接方法。