アルミニウム合金溶接の技術的ポイント

1.溶接工程のアルミプレス部品

1：アルゴンガス純度≥99.99％、露点≤-55℃

圧力が0.5mpa以下のときにボトル入りアルゴンガスを使用することが適切でない理由：

窒素含有量≥0.04％、薄黄色またはグラスグリーンのMgNと細孔が溶接面に生成されます。
溶融池の表面には、0.03％以上の酸素含有量、濃い黒い斑点、アークの不安定性、大きなスパッタが見られます。
含水率が0.07％以上の場合、溶融池が沸騰し、溶接シームに細孔が形成されます。

2：セリウムタングステン電極–手動アルゴンタングステンアーク溶接電極

電極の直径は、通常、溶接電流で要求される仕様よりも1サイズ大きく、端は半球形です。

コーンへのタングステンの極端な研削、垂直クランプ。必要な電流より20〜30A大きい電流でテストプレートをアーク放電し、数秒間維持します。タングステンの端は半球形のヘッドを形成します。

タングステン電極がアルミニウムで汚染されている場合は、再研磨または交換する必要があります。わずかな汚染の場合、電流を増やしてアークをテストプレートでしばらく燃焼させ、汚染物質を燃焼させます。

3：MIG溶接用のワイヤ送給装置の要件

アルミ溶接ワイヤは比較的柔らかいため、溶接ワイヤの噛み込みを防ぐため、ギア付きワイヤ送給ホイールには適していません。プッシュワイヤタイプは使用しないでください。

ワイヤー供給ホースは、スプリングチューブの代わりにPTFEまたはナイロンで作られています。そうしないと、研磨によってホースが汚染または詰まります。

重要なことに、MIGは通常DC逆極性を使用します。

4：フラックスの選択

フラックスの主な機能は、酸化膜やその他の不純物を除去することです。無水アルコールと一緒にペーストに混合するか、フラックス粉末を溝と両側に直接入れることができます。

操作後にスラグを簡単に除去できるフラックスを選択してください

ナトリウムを含まないアルミニウムマグネシウム合金フラックスを選択してください。

5：異種アルミニウム溶接、溶接材料の選択

異なるグレードのアルミニウムを溶接する場合、図面やプロセスが指定されていない場合は、耐食性が高く、強度レベルが低い母材に応じて溶接ワイヤの材料を選択してください。

2.溶接前の準備

1. アルミ溝加工は機械的方法（せん断を含む）を採用し、溝の表面は銀白色の金属光沢でなければなりません。必要に応じて、溝と両側に50mm以上の範囲で100％PTを実行します。
2. 溶接ワイヤ、溝の表面、およびその両側は、表面の酸化膜、スケール、汚染、および不適格な酸化色を除去するために、50mm以上の範囲内で洗浄する必要があります。洗浄時に酸化皮膜を母材に押し込まないように注意してください。洗浄が硬すぎないようにしてください。アルミニウムは非常に柔らかく、アルミニウムの砂につながりやすいため、砥石や通常のサンドペーパーは使用しないでください。溶接後、気孔率やスラグなどの欠陥が発生します。
3. 溶接ワイヤーの表面は、ステンレス鋼のワイヤーブラシまたはきれいなオイルサンド紙で拭くことができます。表面酸化物の皮膚の太いワイヤーの場合、使用前、最初に研削後、化学洗浄も必要です。
4. 化学洗浄：溶接ワイヤを70℃で5％〜10％のNaOH溶液に入れ、0.5〜3分間浸してから水ですすいでください。その後、約15％のHNO3溶液を入れ、室温で約1〜2分間浸し、温水ですすいでください。最後に、ハンドヘルドヘアドライヤー（空気中に水や油が含まれているため、エアコンプレッサーは使用できません）を使用してブロー乾燥し、オーブンに入れて100℃で乾燥させます。
5. 清潔な溶接ワイヤーと溶接部品は、清潔で乾燥した状態に保つ必要があります。溶接部に手で触れたり、吹き付けたりしないでください。溶接工は通常、白い溶接工の手袋を着用します。トラブルを恐れて汚れた手袋を着用しないでください。
6. 溶接前にクリーンアップしてください。地域の汚染は再び浄化することができます。溝の両側を白い紙で覆うのが最善です。
7. 一般的な機械的洗浄は、溶接直後、洗浄後4時間以内に溶接がない場合は、溶接を再度洗浄する前に行う必要があります。
   溶接部品の組み立ては正確でなければなりません。組み立てがうまくいかない場合は、過度のストレスを引き起こさないように、溶接部品を無理に組み立てるのではなく、部品を交換することを検討してください。溶接前に溝のサイズを確認し、合格後に溶接を解決してください。
   溶接部品を組み立てるときは、応力が集中する場所（溶接シームの交差点やワークピースのコーナーなど）に溶接を配置しないようにしてください。
   位置溶接長さと間隔の表は次のとおりです：（mm）
   アルミプレス部品は溶接時に変形・つぶれやすいので、固定具やバッキングプレートは特別に作る必要があります。

部品の前面と背面には、固定具のクランプ、固定具の剛性とクランプ力の適度な調整が必要です。調整が小さすぎて変形制御の効果が得られない場合、溶接拘束が大きすぎると、割れやすくなります。

最適なクランプ力は350Kg / 100mmです。

軟質アルミニウム固定具は、炭素鋼またはステンレス鋼を使用でき、熱放散を遅くします。アルミ製の固定具を使用して、熱放散を強化できます。

縦方向の継ぎ目のクランプ装置はキーボードタイプにすることができ、円形の継ぎ目のクランプ装置は油圧拡張にすることができます。縦方向の継ぎ目を組み立てるときにギャップを適切に増やすことができるため、溶接後に収縮する余地があります。円形ジョイント（円形フランジ、フランジなどを含む）は、溶接フランジが崩壊して変形するため、逆の間違ったエッジまたはフランジが残ります。

バッキングプレートの材質は一般的にステンレス鋼または炭素鋼であり、アルミニウムの溶接要件は高くありません。グラファイトのバッキングプレートで作成できます。裏当て材を選択する際には、溶接冷却速度への影響も考慮する必要があります。アルミ板が厚い場合やバッキングプレートの取付隙間が大きい場合は、粘土で隙間を塞ぎ、溶接後に取り除くことができます。

3.溶接要件

1. 手動アルゴンタングステンアーク溶接は、一般に、カソード噴霧の効果を生み出すために、アルミニウムを処理するために使用されます。溶融電極のアルゴンアーク溶接は、DC逆接続を使用します。
   DC溶接を使用する場合、溶接面は一般に酸化皮膜または黒色灰の層であり、ワイヤーブラシまたは布で拭くことができます。
   フラックスの残留物または白い膜の形成の酸化の結果としての溶接面では、熱湯に浸した鋼線または布でブラッシングすることができます。
2. 溶接前の予熱：アルミニウムは熱伝導率が高いため、溶接厚さが10mmを超える場合は、溶接前に予熱する必要がありますが、100℃以下にしてください。溶接中は層間温度が100℃を超えないようにしてください。特定の条件に応じて、炎または赤外線プレートで加熱できます。
3. 溶接工程では、溶接ワイヤの充填点はアークの真下ではなく、アークの中心線から約0.5〜1.0mmのプールの端にあります。溶接ワイヤの充填点は、溶融池の表面より高くないか、アークの下で横方向にスイングして、母材の溶融に影響を与えたり、ガス保護を損傷したり、金属の酸化を引き起こしたりしないようにします。
   溶接ワイヤを引き抜くときは、溶接ワイヤの端が酸化されて溶接プールに戻されるのを防ぐために、溶接ワイヤの端をガス保護ゾーンの外側に露出させないでください。溶接の際、タングステン電極が溶接金属に遭遇した場合は、直ちに溶接を停止し、金属研削ヘッドを使用して汚染を除去し、タングステン電極を修理する必要があります。溶接前でも溶接中でも、溶接前に溶接ワイヤの端の酸化部分を取り除く必要があります。
4. 一度に1つの溶接の溶接を終了するようにしてください。溶接を途中で止めて再溶接する場合は、溶接マークを10〜20mm重ねてください。多層溶接の表面色は、次の溶接の前に銀白色でなければなりません。表面の汚れ、スラグ、その他の欠陥を完全に取り除きます。

アークピットを埋め、アークジョイントに貫通する必要があります。

一般に、アーク消火法は、高アーク消火法を積み重ねて採用されます。溶接後、一定速度でアークを閉じてアークを発生させると同時に、アークが消滅するまで溶接ワイヤの充填を加速して溶接を行います。 消火部分の継ぎ目が突き出ており、必要に応じて余分な高さを研磨します。 溶接機に減衰装置がある場合は、この方法の方が効果的です。

4.溶接時に注意が必要な事項

1. 溶接の過程で、位置決め溶接スポットに亀裂が生じ、プレートエッジの脱臼やギャップの変化が生じた場合は、直ちに溶接を停止し、修理後も溶接を継続することができます。
2. 位置決め溶接シームには、亀裂、細孔、スラグなどの欠陥があってはなりません。または、再溶接を除去する必要があります。再溶接は、現場ではなく近くで行う必要があります。突合せ溶接のギャップが指定されていない場合は、2〜4mmの基準に従うことができます。
3. 縦シームを溶接する場合は、アーク開始プレートとアークバッキングプレートを溶接部の両端に配置する必要があります。アークスタートプレートとアークバッキングプレートは、溶接部と同じアルミ製です。
   永久溶接に溶ける溶接を配置するには、溶接の浸透を確保し、表面の酸化物層を除去する必要があり（シルバーホワイトのみが許可されます）、アーク溶接を容易にするために溶接の両端をスムーズに移行します。修理が必要です。冷間部品を溶接する場合、アークはしばらく留まり始め、母材のエッジが溶け始めると、溶接の浸透を確実にするためにワイヤが時間内に溶接に追加されます。
4. 溶接工程では、まず溶接上面の黒灰と酸化物を鋼線ブラシで洗浄する必要があります。溶接工程では、クレーターの処理、つまりアークに注意してください。アークの開始は10〜20mm離れている可能性があります。溶接の開始端から、そしてすぐに溶接の開始端に戻ります。第1層は線形溶接を採用しています。良好な形成を得るために、他の層は横方向に揺れ、融合のために両側で停止することができます。

PTJはプレス加工工場に溶接ラインを持ち、真ちゅう製のプレス部品、ステンレス鋼のプレス部品、アルミニウムのプレス部品の溶接と研磨を行っています。複数ステップの金属製造で部品をプレス加工する必要がある場合は、当社のサイト：cncmachining.jpにアクセスしてお知らせください。