JPH03257183A - 溶接性に優れたアルミニウム及びアルミニウム合金材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上利用分野） 本発明は溶接性に優れたアルミニウム及びアルミニウム
合金（以下、総称して「アルミニウム合金」と記す）材
料に係り、自動車、車両、航空機或いは電気機器用等で
溶接して用いられるアルミニウム合金材料に関するもの
である。 （従来の技術及び解決しようとする課題）アルミニウム
合金材料は、その軽量性のほか、成形性や耐食性の点で
優れているため、自動車、車両、航空機などの運送関係
、或いは電気機器関係等々の部材として用いられており
、溶接によって接合され、使用される場合が多い。 ところで、アルミニウム合金材料は、その表面の酸化皮
膜が緻密で融点が高いため、溶接性を阻害する要因とな
り、特に熱処理によって酸化皮膜が厚く生成した場合に
は、ワイヤーブラシかけ等による酸化皮膜の破壊処理が
必要とされていた。 しかし、このような破壊処理は溶接箇所のみに且つ溶接
直前に施す必要があるが、その作業は煩雑であって、必
要箇所のみの酸化皮膜を完全に除去することも困難であ
り、ひいては溶接欠陥の発生を招き、コストアップの原
因ともなっていた。 本発明は、か）る状況を鑑みて、溶接、特に抵抗スポッ
ト溶接の直前にワイヤーブラシがけ等の酸化皮膜の除去
作業の省略を可能とする溶接性に優れたアルミニウム合
金材を提供することを目的とするものである。 （課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明者は、酸化皮膜の性
状並びに溶接性との関連について効果的な対策を見い出
すべく鋭意研究を重ねた結果、ここに本発明をなしたも
のである。 すなわち、本発明は、アルミニウム及びアルミニウム合
金材の酸化皮膜が厚さ７０Å以下に調整されており、か
つ、両面に０．１〜７ｇ／ｍ２の防錆油が塗布されてい
ることを特徴とする溶接性に優れたアルミニウム及びア
ルミニウム合金材を要旨とするものである。 また、他の本発明は、前記表面層におけるマグネシウム
とアルミニウムの比（Ｍｇ／Ａ　Ｉ２）が原子％で０．
７以下であることを特徴とするものである。 以下に本発明を更に詳述する。 （作用） 前述の如く、アルミニウム合金材においては、酸化皮膜
は溶接性、特にスポット溶接性を阻害するものである。 しかし、本発明者の研究によれば、酸化皮膜の厚さを７
０Å以下に調整するならば１、実用上の問題は少ないこ
とが判明した。 このような酸化鼓膜厚さの調整法としては、化学的方法
、機械的方法、或いはその他の適当な方法により可能で
ある。 例えば、機械的性質を調整するための熱処理によって成
長した酸化皮膜は、エツチングタイプのアルカリ洗浄剤
（例えば、りん酸ソーダ、炭酸ソーダ、苛性ソーダ等）
や、酸類（硝酸、硫酸等）によって効果的に低減できる
。また、圧延乃至はブラッシング等の機械的手段によっ
ても、酸化皮膜を破壊することが可能である。 しかして、酸化皮膜の厚さを調整した後、空気中の水分
、酸素等との接触を防止し、酸化皮膜の成長を抑制する
ために、両面に防錆油を０．１〜７ｇ／ｍ２塗布する。 その際、塗布量がＱ、１ｇ／ｍ”未満ではその効果は充
分でなく、また７ｇ／ｍ２を超えるとその効果は飽和す
るだけでなく、かえって溶接性そのものを阻害するよう
になるので望ましくない。 アルミニウム合金がマグネシウムを含有する成分系（例
えば、ＪＩＳ５１８２など）の場合は、表面にマグネシ
ウムが濃縮された酸化皮膜が形成され、溶接性を阻害す
ることがある。しかし、本発明者の研究によれば、上述
の酸化皮膜の厚さ調整に加えて、表面層におけるマグネ
シウムとアルミニウムの比（Ｍｇ／　Ａ　Ｑ　）を原子
％で０．７以下に調整することにより健全な溶接接合が
得られることが判明した。なお、マグネシウムとアルミ
ニウムの比は光電子分光分析により測定可能であるが、
ここで云うマグネシウム及びアルミニウムとは、Ｍｇ金
属、ＡＱ金金属ほか、マグネシウム皺化物中のＭｇ威分
及びアルミニウム酸化物中のへ２成分もカウントされる
値である。また、表面調整の具体的な手段は前述した通
りの方法でよい。 なお、前述の防錆油としては適当なものを用いることが
でき、特には制限されない。 次に本発明の実施例を示す。 （実施例） 第１表に示す各種の品種、調質のアルミニウム又はアル
ミニウム合金について、板厚１■の板材に第１表に示す
表面調整及び塗油を施して供試材とし、その２５ｍｍｗ
Ｘ５０ｍｍ１２の寸法の試験片を以下の溶接条件で２枚
重ねスポット溶接して、溶接性を評価した。 〔溶接条件〕 電　　極＝１６１１１１φのクロム−銅合金で先端半径
５０鳳朧のＲ形 加圧パターンニー段一定加圧７００ｋｇ主通電時間：９
サイクル 電　流：約３８ＫＡ なお、供試材は、３５℃、相対湿度８５％の雰囲気に１
週間放置後、溶接試験に供した。 また、溶接性の評価は、３０点の溶接強度（剪断強さ）
を求め、溶接強度の変動（平均からの変動最大値）が５
０ｋｇ以内のものを良（０）、５０〜１００ｋｇのもの
をやや良（Δ）、１００ｋｇ以上のものを不良（×）と
した。 酸化皮膜の厚さは静電容量法により求めた。但し、誘電
率を７とした。また、表面層のマグネシウムとアルミニ
ウムの原子％の比は光電子分光分析により求めた。 これらの試験結果を第１表に併記するが、本発明材はい
ずれも溶接性が良好であることがわかる。 特にＭｇ含有アルミニウム合金材の場合には、表面層の
Ｍｇ１ＡＱ比を規制することにより良好な溶接性を確保
できる。 一方、比較材は良好な溶接性が得られていない。 酸化皮膜厚さを７０Ａ以下に表面調整した場合でも（恥
８、恥１０）、塗油しないか或いは過剰の塗油を行うと
溶接性の低下を招いている。 なお、このスポット溶接試験の結果より、他の溶接法の
場合においても優れた溶接性が得られることは明らかで
ある。

【以下余白】

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、アルミニウム及
びアルミニウム合金材が表面調整後に塗油しであるので
、優れた溶接性を具備しており、したがって、各種用途
における溶接に際して溶接直前に酸化皮膜除去などの煩
雑な作業が不要となり、その実用上の効果は顕著である
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウム及びアルミニウム合金材の酸化皮膜
   が厚さ７０Å以下に調整されており、かつ、両面に０．
   １〜７ｇ／ｍ＾２の防錆油が塗布されていることを特徴
   とする溶接性に優れたアルミニウム及びアルミニウム合
   金材。
2. （２）表面層におけるマグネシウムとアルミニウムの比
   （Ｍｇ／Ａｌ）が原子％で０．７以下である請求項１に
   記載の溶接性に優れたアルミニウム及びアルミニウム合
   金材。