1.酸化皮膜：
アルミニウムは空気中や溶接中に非常に酸化しやすいです。生成した酸化アルミニウム (Al2O3) は融点が高く、非常に安定しており、除去するのが困難です。母材の溶解・融合を妨げます。酸化皮膜は比重が大きいため表面に浮き上がりにくい。スラグの混入、溶融不完全、溶け込み不完全などの欠陥が発生しやすい。
アルミニウムの表面酸化皮膜や多量の水分の吸収により、溶接部に気孔が発生しやすくなります。溶接前に、化学的または機械的方法を使用して表面を厳密に洗浄し、表面の酸化膜を除去する必要があります。
溶接プロセス中の保護を強化して酸化を防ぎます。タングステン不活性ガス溶接を行う場合は、交流電源を使用して「カソードクリーニング」効果により酸化皮膜を除去してください。
ガス溶接の場合は酸化皮膜を除去するフラックスを使用してください。厚板を溶接する場合、溶接熱が高くなる場合があります。例えば、ヘリウムアークは発熱が大きく、保護のためにヘリウムやアルゴン・ヘリウム混合ガスを使用したり、大規模な溶融電極ガスシールド溶接が使用されたりする。直流プラス接続の場合は「陰極洗浄」は必要ありません。
2. 高い熱伝導率
アルミニウムおよびアルミニウム合金の熱伝導率および比熱容量は、炭素鋼および低合金鋼の約2倍です。アルミニウムの熱伝導率はオーステナイト系ステンレス鋼の10倍以上です。
溶接プロセス中、大量の熱が母材金属に急速に伝わる可能性があります。したがって、アルミニウムおよびアルミニウム合金を溶接する場合、溶融金属プールで消費されるエネルギーに加えて、金属の他の部分でもより多くの熱が不必要に消費されます。この種の無駄なエネルギーの消費は、鋼の溶接よりも顕著です。高品質の溶接継手を得るには、可能な限りエネルギーを集中させた高出力のエネルギーを使用する必要があり、場合によっては予熱などのプロセス手段も使用する必要があります。
3. 線膨張係数が大きく、変形しやすく、熱亀裂が発生しやすい
アルミニウムおよびアルミニウム合金の線膨張係数は、炭素鋼および低合金鋼の約2倍です。アルミニウムは凝固時の体積収縮が大きく、溶接部の変形や応力が大きくなります。したがって、溶接変形を防ぐための対策を講じる必要があります。
アルミニウム溶接の溶融池が凝固すると、引け巣、引け気孔、ホットクラック、および高い内部応力が発生しやすくなります。
Xinfa溶接機は高品質、低価格という特徴を持っています。詳細については、以下をご覧ください。溶接および切断メーカー - 中国溶接および切断工場およびサプライヤー (xinfatools.com)
溶接ワイヤの組成や溶接工程を調整することで、製造時の高温割れの発生を防ぐことができます。耐食性が許せば、アルミニウム - マグネシウム合金以外のアルミニウム合金の溶接にもアルミニウム - シリコン合金溶接ワイヤを使用できます。アルミニウム−シリコン合金がシリコンを０．５％含む場合、高温割れの傾向がより大きくなる。シリコン含有量が増加すると、合金の結晶化温度範囲が小さくなり、流動性が大幅に増加し、収縮率が減少し、それに応じて熱間亀裂の傾向も減少します。
製造経験上、シリコン含有量が 5% ～ 6% であれば高温割れは発生しないため、SAlSi ストリップ（シリコン含有量 4.5% ～ 6%）溶接ワイヤを使用すると耐割れ性が向上します。
4. 水素が溶けやすい
アルミニウムおよびアルミニウム合金は、液体状態では多量の水素を溶解できますが、固体状態では水素をほとんど溶解しません。溶接池の凝固と急冷のプロセス中に、水素が逃げる時間がなく、水素穴が容易に形成されます。アーク柱雰囲気中の水分、溶接材料表面の酸化皮膜や母材に吸着した水分はすべて溶接部における重要な水素源です。したがって、細孔の形成を防ぐために水素の供給源を厳密に制御する必要があります。
5. 接合部や熱影響部が柔らかくなりやすい
合金元素は蒸発しやすく、燃えやすいため、溶接のパフォーマンスが低下します。
母材が変形強化または固溶時効強化されている場合、溶接熱により熱影響部の強度が低下します。
アルミニウムは面心立方格子を持ち、同素体を持ちません。加熱および冷却中に相変化はありません。溶接粒子は粗くなる傾向があり、相変化によって粒子を微細化することができません。
溶接方法
アルミニウムおよびアルミニウム合金の溶接には、ほぼさまざまな溶接方法が使用できますが、アルミニウムおよびアルミニウム合金はさまざまな溶接方法に対する適合性が異なり、さまざまな溶接方法には独自の適用場面があります。
ガス溶接や電極アーク溶接は設備がシンプルで操作も簡単です。ガス溶接は、高い溶接品質を必要としないアルミ板や鋳物の補修溶接に使用できます。電極アーク溶接はアルミニウム合金鋳物の補修溶接に使用できます。
不活性ガスシールド溶接 (TIG または MIG) 法は、アルミニウムおよびアルミニウム合金に最も広く使用されている溶接法です。
アルミニウムおよびアルミニウム合金板は、タングステン電極交流アルゴンアーク溶接またはタングステン電極パルスアルゴンアーク溶接によって溶接できます。
アルミニウムおよびアルミニウム合金の厚板は、タングステンヘリウムアーク溶接、アルゴンヘリウム混合タングステンアーク溶接、ガスメタルアーク溶接、パルスメタルアーク溶接で加工できます。ガスメタルアーク溶接やパルスガスメタルアーク溶接の使用が増えています。
投稿日時: 2024 年 7 月 25 日
