JPH106078A - 耐溶接割れ性、耐応力腐食割れ性、及び溶接継手強度に優れたＡｌ−Ｍｇ−Ａｇ系合金溶加材 - Google Patents
耐溶接割れ性、耐応力腐食割れ性、及び溶接継手強度に優れたＡｌ−Ｍｇ−Ａｇ系合金溶加材Info
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- JPH106078A JPH106078A JP16395096A JP16395096A JPH106078A JP H106078 A JPH106078 A JP H106078A JP 16395096 A JP16395096 A JP 16395096A JP 16395096 A JP16395096 A JP 16395096A JP H106078 A JPH106078 A JP H106078A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐溶接割れ性、耐応力腐食割れ性、及び溶接
継手強度に優れたAl-Mg-Ag系合金溶加材を提供する。 【解決手段】 Mg 3〜6wt%、Ag0.03〜2.0wt%を含有し、
残部アルミニウムおよび不可避不純物からなるAl-Mg-Ag
系合金溶加材。
継手強度に優れたAl-Mg-Ag系合金溶加材を提供する。 【解決手段】 Mg 3〜6wt%、Ag0.03〜2.0wt%を含有し、
残部アルミニウムおよび不可避不純物からなるAl-Mg-Ag
系合金溶加材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム合金
の溶接に用いられる、耐溶接割れ性、耐応力腐食割れ
性、及び溶接継手強度に優れたAl-Mg-Ag系合金溶加材に
関する。
の溶接に用いられる、耐溶接割れ性、耐応力腐食割れ
性、及び溶接継手強度に優れたAl-Mg-Ag系合金溶加材に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、建築、車両、船舶、航空機等に用
いられる構造物では、益々薄肉軽量化が進み、Al-Mg 系
合金(A5052,A5083等) 、Al-Mg-Si系合金(A6063,A6061
等) 、Al-Zn-Mg系合金(A7N01,A7003等）等の圧延板、押
出材、鍛造材等を溶接により組立てることが多くなっ
た。これらの材料を溶接する際に用いる溶加材には、従
来、溶接割れ性、耐応力腐食割れ性、継手の強度等を考
慮して Al-Mg系合金溶加材(A5356,A5183等) が多く使用
されていた。Al-Zn-Mg-Cu系合金(A7075等）は溶接性
（特に耐溶接割れ性）が劣るため、構造物の組立は機械
的接合（リベット接合、ボルト接合等）により行われて
いた。
いられる構造物では、益々薄肉軽量化が進み、Al-Mg 系
合金(A5052,A5083等) 、Al-Mg-Si系合金(A6063,A6061
等) 、Al-Zn-Mg系合金(A7N01,A7003等）等の圧延板、押
出材、鍛造材等を溶接により組立てることが多くなっ
た。これらの材料を溶接する際に用いる溶加材には、従
来、溶接割れ性、耐応力腐食割れ性、継手の強度等を考
慮して Al-Mg系合金溶加材(A5356,A5183等) が多く使用
されていた。Al-Zn-Mg-Cu系合金(A7075等）は溶接性
（特に耐溶接割れ性）が劣るため、構造物の組立は機械
的接合（リベット接合、ボルト接合等）により行われて
いた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】Al-Mg系合金(A5052,A5
083等) の溶接に従来の Al-Mg系合金溶加材(A5356,A518
3等) を用いた場合は、溶接施工方法や溶接条件によっ
ては溶接割れが発生することがある。また溶接継手の引
張強さも210N/mm2程度が限界で母材に較べてかなり低か
った。また前記溶加材はMgが3.5wt%以上添加されている
ため、温度が65℃以上の腐食環境下で使用される場合は
応力腐食割れが発生する恐れがあった。このようなこと
から Al-Mg系合金の母材にAgを添加して耐応力腐食割れ
性を改善した合金が提案された（特開平6-346177号公
報）。しかしこの合金は母材部分の強度や耐応力腐食割
れ性は改善できても溶接金属（溶加材）部の特性は十分
には改善されなかった。そのため更に耐溶接割れ性、耐
応力腐食割れ性、溶接継手強度が改善される溶加材の開
発が望まれていた。
083等) の溶接に従来の Al-Mg系合金溶加材(A5356,A518
3等) を用いた場合は、溶接施工方法や溶接条件によっ
ては溶接割れが発生することがある。また溶接継手の引
張強さも210N/mm2程度が限界で母材に較べてかなり低か
った。また前記溶加材はMgが3.5wt%以上添加されている
ため、温度が65℃以上の腐食環境下で使用される場合は
応力腐食割れが発生する恐れがあった。このようなこと
から Al-Mg系合金の母材にAgを添加して耐応力腐食割れ
性を改善した合金が提案された（特開平6-346177号公
報）。しかしこの合金は母材部分の強度や耐応力腐食割
れ性は改善できても溶接金属（溶加材）部の特性は十分
には改善されなかった。そのため更に耐溶接割れ性、耐
応力腐食割れ性、溶接継手強度が改善される溶加材の開
発が望まれていた。
【０００４】Al-Mg-Si系合金(A6063,A6061等) の溶接に
も従来の Al-Mg系合金溶加材(A5356,A5183等) が用いら
れることが多い。この場合にも溶接施工方法や溶接条件
によっては溶接割れが発生する。また溶接継手の引張強
さも220N/mm2程度が限界でやはり母材に較べてかなり低
かった。それらの特性を改善するために Al-Mg系合金に
希土類元素を添加した溶加材が提案された（特開昭63−
177996号公報）。しかしこの溶加材でも耐溶接割れ性や
溶接継手強度の改善には、我々が期待するほど効果がな
かった。
も従来の Al-Mg系合金溶加材(A5356,A5183等) が用いら
れることが多い。この場合にも溶接施工方法や溶接条件
によっては溶接割れが発生する。また溶接継手の引張強
さも220N/mm2程度が限界でやはり母材に較べてかなり低
かった。それらの特性を改善するために Al-Mg系合金に
希土類元素を添加した溶加材が提案された（特開昭63−
177996号公報）。しかしこの溶加材でも耐溶接割れ性や
溶接継手強度の改善には、我々が期待するほど効果がな
かった。
【０００５】Al-Zn-Mg系合金(A7N01,A7003等) の溶接に
も従来の Al-Mg系合金溶加材(A5356,A5183等) が用いら
れることが多いが、こ場合も溶接施工方法や溶接条件に
よっては溶接割れが発生する。また溶接継手の引張強さ
も、溶接のままでは340N/mm2程度が限界でやはり母材に
較べて強度が低かった。これらの特性を改善するために
Al-Mg系合金に希土類元素を添加した溶加材が提案され
た（特開昭63−177996号公報）。しかしこの溶加材では
耐溶接割れ性や溶接継手強度の改善には効果が少なかっ
た。
も従来の Al-Mg系合金溶加材(A5356,A5183等) が用いら
れることが多いが、こ場合も溶接施工方法や溶接条件に
よっては溶接割れが発生する。また溶接継手の引張強さ
も、溶接のままでは340N/mm2程度が限界でやはり母材に
較べて強度が低かった。これらの特性を改善するために
Al-Mg系合金に希土類元素を添加した溶加材が提案され
た（特開昭63−177996号公報）。しかしこの溶加材では
耐溶接割れ性や溶接継手強度の改善には効果が少なかっ
た。
【０００６】Al-Zn-Mg-Cu系合金(A7075等) は溶接割れ
が起き易い為、従来から溶接は行わず、専ら機械的接合
が採用されていた。 Al-Mg系合金溶加材(A5356,A5183
等) を用いて溶接しても溶接割れが発生するため溶接継
手強度は極めて低かった。これを改善するために Al-Mg
系合金に希土類元素を添加した溶加材が提案された（特
開昭63−248593号公報) 。これにより前記 Al-Zn-Mg-Cu
系合金の溶接が可能になり耐溶接割れ性や溶接継手強度
は改善されたが、まだ十分とは言えなかった。またAl-Z
n-Mg系合金にAgを添加して耐溶接割れ性や溶接継手強度
を改善した溶加材が提案された（特開平3-99793 号公
報、特開平5-169290号公報）。これにより耐溶接割れ性
や溶接継手強度は改善されたが、耐応力腐食割れ性につ
いては依然懸念が残った。
が起き易い為、従来から溶接は行わず、専ら機械的接合
が採用されていた。 Al-Mg系合金溶加材(A5356,A5183
等) を用いて溶接しても溶接割れが発生するため溶接継
手強度は極めて低かった。これを改善するために Al-Mg
系合金に希土類元素を添加した溶加材が提案された（特
開昭63−248593号公報) 。これにより前記 Al-Zn-Mg-Cu
系合金の溶接が可能になり耐溶接割れ性や溶接継手強度
は改善されたが、まだ十分とは言えなかった。またAl-Z
n-Mg系合金にAgを添加して耐溶接割れ性や溶接継手強度
を改善した溶加材が提案された（特開平3-99793 号公
報、特開平5-169290号公報）。これにより耐溶接割れ性
や溶接継手強度は改善されたが、耐応力腐食割れ性につ
いては依然懸念が残った。
【０００７】本発明は上記の点に鑑み種々検討の結果な
されたもので、その目的とするところは、母材が Al-Mg
系合金、Al-Mg-Si系合金、Al-Zn-Mg系合金、又は Al-Zn
-Mg-Cu系合金のいずれの場合でも、耐溶接割れ性、耐応
力腐食割れ性、及び溶接継手強度に優れた溶接部が得ら
れるAl-Mg-Ag系合金溶加材を提供することにある。
されたもので、その目的とするところは、母材が Al-Mg
系合金、Al-Mg-Si系合金、Al-Zn-Mg系合金、又は Al-Zn
-Mg-Cu系合金のいずれの場合でも、耐溶接割れ性、耐応
力腐食割れ性、及び溶接継手強度に優れた溶接部が得ら
れるAl-Mg-Ag系合金溶加材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
Mg 3〜6wt%、Ag0.03〜2.0wt%を含有し、残部アルミニウ
ムおよび不可避不純物からなることを特徴とする耐溶接
割れ性、耐応力腐食割れ性、及び溶接継手強度に優れた
Al-Mg-Ag系合金溶加材である。
Mg 3〜6wt%、Ag0.03〜2.0wt%を含有し、残部アルミニウ
ムおよび不可避不純物からなることを特徴とする耐溶接
割れ性、耐応力腐食割れ性、及び溶接継手強度に優れた
Al-Mg-Ag系合金溶加材である。
【０００９】請求項２記載の発明は、Mg 3〜6 wt% 、Ag
0.03〜2.0wt%を含有し、かつ、Ti0.2wt%以下、 B 0.08w
t%以下、Zr0.3wt%以下、希土類元素2.0wt%以下のうち少
なくとも１種を含有し、残部アルミニウムおよび不可避
不純物からなることを特徴とする耐溶接割れ性、耐応力
腐食割れ性、及び溶接継手強度に優れたAl-Mg-Ag系合金
溶加材である。
0.03〜2.0wt%を含有し、かつ、Ti0.2wt%以下、 B 0.08w
t%以下、Zr0.3wt%以下、希土類元素2.0wt%以下のうち少
なくとも１種を含有し、残部アルミニウムおよび不可避
不純物からなることを特徴とする耐溶接割れ性、耐応力
腐食割れ性、及び溶接継手強度に優れたAl-Mg-Ag系合金
溶加材である。
【００１０】請求項３記載の発明は、Mg 3〜6 wt% 、Ag
0.03〜2.0wt%を含有し、かつMn1.5wt%以下、Cr0.6wt%以
下、V 0.5wt%以下、Ni3.0wt%以下、Mo0.5wt%以下のうち
少なくとも１種を含有し、残部アルミニウムおよび不可
避不純物からなることを特徴とする耐溶接割れ性、耐応
力腐食割れ性、及び溶接継手強度に優れたAl-Mg-Ag系合
金溶加材である。
0.03〜2.0wt%を含有し、かつMn1.5wt%以下、Cr0.6wt%以
下、V 0.5wt%以下、Ni3.0wt%以下、Mo0.5wt%以下のうち
少なくとも１種を含有し、残部アルミニウムおよび不可
避不純物からなることを特徴とする耐溶接割れ性、耐応
力腐食割れ性、及び溶接継手強度に優れたAl-Mg-Ag系合
金溶加材である。
【００１１】請求項４記載の発明は、Mg 3〜6 wt% 、Ag
0.03〜2.0wt%を含有し、かつ、Ti0.2wt%以下、 B 0.08w
t%以下、Zr0.3wt%以下、希土類元素2.0wt%以下のうち少
なくとも１種を含有し、かつMn1.5wt%以下、Cr0.6wt%以
下、V 0.5wt%以下、Ni3.0wt%以下、Mo0.5wt%以下のうち
少なくとも１種を含有し、残部アルミニウムおよび不可
避不純物からなることを特徴とする耐溶接割れ性、耐応
力腐食割れ性、及び溶接継手強度に優れたAl-Mg-Ag系合
金溶加材である。
0.03〜2.0wt%を含有し、かつ、Ti0.2wt%以下、 B 0.08w
t%以下、Zr0.3wt%以下、希土類元素2.0wt%以下のうち少
なくとも１種を含有し、かつMn1.5wt%以下、Cr0.6wt%以
下、V 0.5wt%以下、Ni3.0wt%以下、Mo0.5wt%以下のうち
少なくとも１種を含有し、残部アルミニウムおよび不可
避不純物からなることを特徴とする耐溶接割れ性、耐応
力腐食割れ性、及び溶接継手強度に優れたAl-Mg-Ag系合
金溶加材である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明のAl-Mg-Ag系合金
溶加材について、添加元素の役割とその含有量の限定理
由を説明する。Mgは、溶加材の強度向上に寄与し、溶接
継手が所定強度を得るために不可欠な元素である。Mgが
3wt%未満では十分な強度が得られず、6wt%を超えると耐
応力腐食割れ性、溶接性、加工性（溶接棒や線の加工
性）が低下する。従って、Mgは 3〜6 wt% とするが、最
も好ましい範囲は 4〜5.5wt%である。
溶加材について、添加元素の役割とその含有量の限定理
由を説明する。Mgは、溶加材の強度向上に寄与し、溶接
継手が所定強度を得るために不可欠な元素である。Mgが
3wt%未満では十分な強度が得られず、6wt%を超えると耐
応力腐食割れ性、溶接性、加工性（溶接棒や線の加工
性）が低下する。従って、Mgは 3〜6 wt% とするが、最
も好ましい範囲は 4〜5.5wt%である。
【００１３】Agは、耐溶接割れ性、耐応力腐食割れ性を
著しく改善する。また溶加材の強度向上に寄与し、溶接
継手が所定強度を得るために不可欠な元素で、Mgと共に
本発明の溶加材を構成する必須元素である。Agの含有量
が 0.03wt%未満ではその効果が少なく、2.0wt%を超える
と強度、加工性が低下する危険がある。従ってAgは0.03
〜2.0wt%とするが、最も好ましい範囲は 0.1〜1.5wt%で
ある。
著しく改善する。また溶加材の強度向上に寄与し、溶接
継手が所定強度を得るために不可欠な元素で、Mgと共に
本発明の溶加材を構成する必須元素である。Agの含有量
が 0.03wt%未満ではその効果が少なく、2.0wt%を超える
と強度、加工性が低下する危険がある。従ってAgは0.03
〜2.0wt%とするが、最も好ましい範囲は 0.1〜1.5wt%で
ある。
【００１４】Ti、B 、Zr、及び希土類元素は結晶組織を
微細化し、溶接性を更に向上させる元素である。前記元
素は１種でも、２種以上添加しても効果がある。前記元
素の含有量の上限を、Ti0.2wt%、B 0.08wt% 、Zr0.3wt
%、希土類元素 2.0wt% にそれぞれ限定した理由は、前
記上限を超えるといずれも巨大晶出物が生成し、強度、
靱性、加工性が低下する危険があるためである。前記元
素の含有量は、Ti0.005wt%以上、 B 0.0001wt%以上、Zr
0.01wt%以上、希土類元素 0.03wt%以上が好ましく、前
記含有量未満では、いずれもその効果が十分に得られな
い。前記元素の最も好ましい含有量は、Ti 0.008〜0.1w
t%、B 0.0005〜0.05wt% 、Zr0.05〜0.2wt%、希土類元素
0.05〜1.5wt%である。前記希土類元素としては、La、C
e、Pr、Nd、Sm等のうち１種または２種以上を用いるこ
とができ、これらのうちのいずれか１種の量、あるいは
２種以上の合計量が0.03〜2.0wt%の範囲内であればよ
い。これらのうち２種類以上を含む合金としては、例え
ば、Ce、Laを主成分とするミッシュメタル（通常Ce45〜
50wt%,La20〜40wt%,残部その他の希土類元素（Pr,Nd,Sm
等）からなる）を用いることができる。上記希土類元素
のうちのいずれか１種、あるいはミッシュメタルは、い
ずれも同等の効果を示すが、希土類元素単体では高価で
あり、ミッシュメタルとして添加する方が経済的に有利
である。
微細化し、溶接性を更に向上させる元素である。前記元
素は１種でも、２種以上添加しても効果がある。前記元
素の含有量の上限を、Ti0.2wt%、B 0.08wt% 、Zr0.3wt
%、希土類元素 2.0wt% にそれぞれ限定した理由は、前
記上限を超えるといずれも巨大晶出物が生成し、強度、
靱性、加工性が低下する危険があるためである。前記元
素の含有量は、Ti0.005wt%以上、 B 0.0001wt%以上、Zr
0.01wt%以上、希土類元素 0.03wt%以上が好ましく、前
記含有量未満では、いずれもその効果が十分に得られな
い。前記元素の最も好ましい含有量は、Ti 0.008〜0.1w
t%、B 0.0005〜0.05wt% 、Zr0.05〜0.2wt%、希土類元素
0.05〜1.5wt%である。前記希土類元素としては、La、C
e、Pr、Nd、Sm等のうち１種または２種以上を用いるこ
とができ、これらのうちのいずれか１種の量、あるいは
２種以上の合計量が0.03〜2.0wt%の範囲内であればよ
い。これらのうち２種類以上を含む合金としては、例え
ば、Ce、Laを主成分とするミッシュメタル（通常Ce45〜
50wt%,La20〜40wt%,残部その他の希土類元素（Pr,Nd,Sm
等）からなる）を用いることができる。上記希土類元素
のうちのいずれか１種、あるいはミッシュメタルは、い
ずれも同等の効果を示すが、希土類元素単体では高価で
あり、ミッシュメタルとして添加する方が経済的に有利
である。
【００１５】Mn、Cr、V 、Ni、Moは耐応力腐食割れ性と
強度を更に向上させる。前記元素は１種でも、２種以上
添加しても効果がある。前記元素の含有量の上限を、Mn
1.5wt%、Cr0.6wt%、V 0.5wt%、Ni3.0wt%、Mo0.5wt%にそ
れぞれ限定した理由は、前記上限を超えるといずれも巨
大晶出物が生成し、強度、靱性、加工性が低下する危険
があるためである。前記元素の含有量は、Mn0.01wt% 以
上、Cr0.01wt% 以上、V 0.01wt% 以上、Ni0.03wt% 以
上、Mo0.01wt% 以上が好ましく、前記下限を下回るとい
ずれもその効果が十分に発揮されない。前記元素の最も
好ましい含有量は、Mnは 0.1〜1.0wt%、Crは0.05〜0.4w
t%、Vは0.05〜0.3wt%、Niは 0.1〜2.0wt%、Moは0.03〜
0.3wt%である。尚、本発明の溶加材は、アルミニウム合
金の溶融溶接、例えば、 TIG溶接、ミグ溶接、電子ビー
ム溶接、レーザー溶接等のいずれに用いても効果があ
る。
強度を更に向上させる。前記元素は１種でも、２種以上
添加しても効果がある。前記元素の含有量の上限を、Mn
1.5wt%、Cr0.6wt%、V 0.5wt%、Ni3.0wt%、Mo0.5wt%にそ
れぞれ限定した理由は、前記上限を超えるといずれも巨
大晶出物が生成し、強度、靱性、加工性が低下する危険
があるためである。前記元素の含有量は、Mn0.01wt% 以
上、Cr0.01wt% 以上、V 0.01wt% 以上、Ni0.03wt% 以
上、Mo0.01wt% 以上が好ましく、前記下限を下回るとい
ずれもその効果が十分に発揮されない。前記元素の最も
好ましい含有量は、Mnは 0.1〜1.0wt%、Crは0.05〜0.4w
t%、Vは0.05〜0.3wt%、Niは 0.1〜2.0wt%、Moは0.03〜
0.3wt%である。尚、本発明の溶加材は、アルミニウム合
金の溶融溶接、例えば、 TIG溶接、ミグ溶接、電子ビー
ム溶接、レーザー溶接等のいずれに用いても効果があ
る。
【００１６】
【実施例】以下に、本発明を実施例により詳細に説明す
る。 （実施例１）表５に示す組成の Al-Mg系合金(A5083P-H3
4)母材を、表１〜４に示す組成の溶加材（本発明例No.1
〜48、比較例 No.49〜63、および従来材 No.64〜65）を
用いて溶接し、溶接割れ試験、応力腐食割れ試験、
溶接継手の引張試験を下記方法により行った。
る。 （実施例１）表５に示す組成の Al-Mg系合金(A5083P-H3
4)母材を、表１〜４に示す組成の溶加材（本発明例No.1
〜48、比較例 No.49〜63、および従来材 No.64〜65）を
用いて溶接し、溶接割れ試験、応力腐食割れ試験、
溶接継手の引張試験を下記方法により行った。
【００１７】溶接割れ試験 3mm厚さの母材を 3.2mmφの溶加材を用いて TIG溶接し
て、図１に示すフィッシュボーン形試験片を各合金毎に
５個づつ作製し、溶接部1eに発生した溶接割れ1bの長さ
1cをノギスにより測定した。測定結果は平均値が30mm以
下の場合は○、30mmを超える場合は×で示した。前記 T
IG溶接は、電極棒に 3.2mmφのセリウム入りＷ棒を用
い、溶接電流 120A,アーク電圧16V,溶接速度60cm/min.,
アルゴンガス流量10リットル/min. の条件で行った。図１で
1aは溶接ビード、1dは溶接方向を示す矢印、1eは溶接
部、1fは母材である。尚、母材1fには溶接方向1dに対し
直角な方向に切込み1hが入れてある。割れは切込みが浅
く熱歪みが生じ易い部分に発生する。
て、図１に示すフィッシュボーン形試験片を各合金毎に
５個づつ作製し、溶接部1eに発生した溶接割れ1bの長さ
1cをノギスにより測定した。測定結果は平均値が30mm以
下の場合は○、30mmを超える場合は×で示した。前記 T
IG溶接は、電極棒に 3.2mmφのセリウム入りＷ棒を用
い、溶接電流 120A,アーク電圧16V,溶接速度60cm/min.,
アルゴンガス流量10リットル/min. の条件で行った。図１で
1aは溶接ビード、1dは溶接方向を示す矢印、1eは溶接
部、1fは母材である。尚、母材1fには溶接方向1dに対し
直角な方向に切込み1hが入れてある。割れは切込みが浅
く熱歪みが生じ易い部分に発生する。
【００１８】応力腐食割れ試験 5mm厚さの母材を 1.2mmφの溶加材を用いてミグ溶接し
て、図２に示す突合わせ溶接材２を作製し、溶接部2eの
余盛を削除したのち、図３(イ) に示すように短冊状試験
片３を切出した。図２で2aは溶接ビード、2dは溶接方向
を示す矢印である。ミグ溶接は溶接電流 200A,アーク電
圧24V,溶接速度60cm/min.,アルゴンガス流量20リットル/mi
n. の条件で行った。次に前記短冊状試験片３を、図３
(ロ) に示すようにＵ字状に曲げ両端をステンレス製ボル
ト3cとナット3dで拘束して中央の余盛削除後の溶接部3a
に応力が集中するようにし、これを沸騰した試験液に８
時間浸漬して割れの発生状況を調べた。試験液には１リッ
トルの水に、三酸化クロム36g,重クロム酸カリウム30g,塩
化ナトリウム3gをそれぞれ溶かした水溶液を用いた。試
験結果は、割れが発生しなかったものを○、割れが発生
したものを×で示した。図３(イ) で3bはボルト通し穴、
図３(ロ) で3eは電食防止シール剤である。
て、図２に示す突合わせ溶接材２を作製し、溶接部2eの
余盛を削除したのち、図３(イ) に示すように短冊状試験
片３を切出した。図２で2aは溶接ビード、2dは溶接方向
を示す矢印である。ミグ溶接は溶接電流 200A,アーク電
圧24V,溶接速度60cm/min.,アルゴンガス流量20リットル/mi
n. の条件で行った。次に前記短冊状試験片３を、図３
(ロ) に示すようにＵ字状に曲げ両端をステンレス製ボル
ト3cとナット3dで拘束して中央の余盛削除後の溶接部3a
に応力が集中するようにし、これを沸騰した試験液に８
時間浸漬して割れの発生状況を調べた。試験液には１リッ
トルの水に、三酸化クロム36g,重クロム酸カリウム30g,塩
化ナトリウム3gをそれぞれ溶かした水溶液を用いた。試
験結果は、割れが発生しなかったものを○、割れが発生
したものを×で示した。図３(イ) で3bはボルト通し穴、
図３(ロ) で3eは電食防止シール剤である。
【００１９】溶接継手の引張試験 の耐応力腐食割れ試験で作製した突合わせ溶接材から
JIS-Z-2201の５号試験片を切出し、この試験片をアムス
ラー万能試験機を用いてJIS-Z-2241に基づき引張試験し
た。引張強さが290N/mm2以上のものを○、290N/mm2未満
のものを×で示した。〜の試験結果を表６〜９に示
す。尚、表６〜９に示す番号は、表１〜４に示す溶加材
の番号と同じである。表10〜21においても同様である。
JIS-Z-2201の５号試験片を切出し、この試験片をアムス
ラー万能試験機を用いてJIS-Z-2241に基づき引張試験し
た。引張強さが290N/mm2以上のものを○、290N/mm2未満
のものを×で示した。〜の試験結果を表６〜９に示
す。尚、表６〜９に示す番号は、表１〜４に示す溶加材
の番号と同じである。表10〜21においても同様である。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】
【表４】
【００２４】
【表５】
【００２５】
【表６】
【００２６】
【表７】
【００２７】
【表８】
【００２８】
【表９】
【００２９】（実施例２）表５に示す組成のAl-Mg-Si系
合金(A6061P-T6) 母材を、表１〜４に示す組成の溶加材
を用いて溶接し、溶接割れ試験、応力腐食割れ試
験、溶接継手の引張試験を下記方法により行った。 溶接割れ試験 3mm厚さの母材を 3.2mmφの溶加材を用いて TIG溶接し
て、図１に示すフィッシュボーン形試験片を各合金毎に
５個づつ作製し、実施例１と同じ方法で割れの長さを測
定し、評価した。 応力腐食割れ試験 5mm厚さの母材を 1.2mmφの溶加材を用いてミグ溶接し
て、図２に示す突合わせ溶接材を作製し、溶接部の余盛
を削除したのち試験片を短冊状に切出した。ミグ溶接は
溶接電流210A, アーク電圧25V,溶接速度60cm/min.,アル
ゴンガス流量20リットル/min. の条件で行った。試験と評価
は実施例１と同じ方法で行った。 溶接継手の引張試験 の耐応力腐食割れ性試験で作製した突合わせ溶接材か
らJIS-Z-2201の５号試験片を切出し、この試験片をアム
スラー万能試験機を用いてJIS-Z-2241に基づき引張試験
した。引張強さが240N/mm2以上のものを○、240N/mm2未
満のものを×で示した。〜の試験結果を表10〜13に
示す。
合金(A6061P-T6) 母材を、表１〜４に示す組成の溶加材
を用いて溶接し、溶接割れ試験、応力腐食割れ試
験、溶接継手の引張試験を下記方法により行った。 溶接割れ試験 3mm厚さの母材を 3.2mmφの溶加材を用いて TIG溶接し
て、図１に示すフィッシュボーン形試験片を各合金毎に
５個づつ作製し、実施例１と同じ方法で割れの長さを測
定し、評価した。 応力腐食割れ試験 5mm厚さの母材を 1.2mmφの溶加材を用いてミグ溶接し
て、図２に示す突合わせ溶接材を作製し、溶接部の余盛
を削除したのち試験片を短冊状に切出した。ミグ溶接は
溶接電流210A, アーク電圧25V,溶接速度60cm/min.,アル
ゴンガス流量20リットル/min. の条件で行った。試験と評価
は実施例１と同じ方法で行った。 溶接継手の引張試験 の耐応力腐食割れ性試験で作製した突合わせ溶接材か
らJIS-Z-2201の５号試験片を切出し、この試験片をアム
スラー万能試験機を用いてJIS-Z-2241に基づき引張試験
した。引張強さが240N/mm2以上のものを○、240N/mm2未
満のものを×で示した。〜の試験結果を表10〜13に
示す。
【００３０】
【表１０】
【００３１】
【表１１】
【００３２】
【表１２】
【００３３】
【表１３】
【００３４】（実施例３）表５に示す組成のAl-Zn-Mg系
合金(A7N01P-T6) 母材を、表１〜４に示す組成の溶加材
を用いて溶接し、溶接割れ試験、応力腐食割れ試
験、溶接継手の引張試験を下記方法により行った。 溶接割れ試験 3mm厚さの母材を 3.2mmφの溶加材を用いて TIG溶接し
て、図１に示すフィッシュボーン形試験片を各合金毎に
５個づつ作製し、実施例１と同じ方法で割れの長さを測
定し、評価した。 応力腐食割れ試験 5mm厚さの母材を 1.2mmφの溶加材を用いてミグ溶接し
て、図２に示す突合わせ溶接材を作製し、溶接部の余盛
を削除したのち短冊状試験片を切出した。ミグ溶接は溶
接電流 200A,アーク電圧24V,溶接速度60cm/min.,アルゴ
ンガス流量20リットル/min. の条件で行った。試験と評価は
実施例１と同じ方法で行った。 溶接継手の引張試験 の応力腐食割れ試験で作製した突合わせ溶接材からJI
S-Z-2201の５号試験片を切出し、この試験片をアムスラ
ー万能試験機を用いてJIS-Z-2241に基づき引張試験し
た。引張強さ350N/mm2以上のものを○、350N/mm2未満の
ものを×で示した。〜の試験結果を表14〜17に示
す。
合金(A7N01P-T6) 母材を、表１〜４に示す組成の溶加材
を用いて溶接し、溶接割れ試験、応力腐食割れ試
験、溶接継手の引張試験を下記方法により行った。 溶接割れ試験 3mm厚さの母材を 3.2mmφの溶加材を用いて TIG溶接し
て、図１に示すフィッシュボーン形試験片を各合金毎に
５個づつ作製し、実施例１と同じ方法で割れの長さを測
定し、評価した。 応力腐食割れ試験 5mm厚さの母材を 1.2mmφの溶加材を用いてミグ溶接し
て、図２に示す突合わせ溶接材を作製し、溶接部の余盛
を削除したのち短冊状試験片を切出した。ミグ溶接は溶
接電流 200A,アーク電圧24V,溶接速度60cm/min.,アルゴ
ンガス流量20リットル/min. の条件で行った。試験と評価は
実施例１と同じ方法で行った。 溶接継手の引張試験 の応力腐食割れ試験で作製した突合わせ溶接材からJI
S-Z-2201の５号試験片を切出し、この試験片をアムスラ
ー万能試験機を用いてJIS-Z-2241に基づき引張試験し
た。引張強さ350N/mm2以上のものを○、350N/mm2未満の
ものを×で示した。〜の試験結果を表14〜17に示
す。
【００３５】
【表１４】
【００３６】
【表１５】
【００３７】
【表１６】
【００３８】
【表１７】
【００３９】（実施例４）表５に示す組成のAl-Zn-Mg-C
u 系合金(A7075P-T6) 母材を、表１〜４に示す組成の溶
加材を用いて溶接し、溶接割れ試験、応力腐食割れ
試験、溶接継手の引張試験を下記方法により行った。 溶接割れ試験 3mm厚さの母材を 3.2mmφの溶加材を用いて TIG溶接し
て、図１に示すフィッシュボーン形試験片を各合金毎に
５個づつ作製し、実施例１と同じ方法で割れの長さを測
定し、評価した。 応力腐食割れ試験 5mm厚さの母材を 1.2mmφの溶加材を用いてミグ溶接し
て、図２に示す突合わせ溶接材を作製し、溶接部の余盛
を削除したのち短冊状試験片を切出した。ミグ溶接は溶
接電流200A, アーク電圧24V,溶接速度60cm/min.,アルゴ
ンガス流量20リットル/min. の条件で行った。試験と評価は
実施例１と同じ方法で行った。 溶接継手の引張試験 の応力腐食割れ試験で作製した突合わせ溶接材からJI
S-Z-2201の５号試験片を切出し、この試験片をアムスラ
ー万能試験機を用いてJIS-Z-2241に基づき引張試験し
た。引張強さが240N/mm2以上のものを○、240N/mm2未満
のものを×で示した。〜の試験結果を表18〜21に示
す。
u 系合金(A7075P-T6) 母材を、表１〜４に示す組成の溶
加材を用いて溶接し、溶接割れ試験、応力腐食割れ
試験、溶接継手の引張試験を下記方法により行った。 溶接割れ試験 3mm厚さの母材を 3.2mmφの溶加材を用いて TIG溶接し
て、図１に示すフィッシュボーン形試験片を各合金毎に
５個づつ作製し、実施例１と同じ方法で割れの長さを測
定し、評価した。 応力腐食割れ試験 5mm厚さの母材を 1.2mmφの溶加材を用いてミグ溶接し
て、図２に示す突合わせ溶接材を作製し、溶接部の余盛
を削除したのち短冊状試験片を切出した。ミグ溶接は溶
接電流200A, アーク電圧24V,溶接速度60cm/min.,アルゴ
ンガス流量20リットル/min. の条件で行った。試験と評価は
実施例１と同じ方法で行った。 溶接継手の引張試験 の応力腐食割れ試験で作製した突合わせ溶接材からJI
S-Z-2201の５号試験片を切出し、この試験片をアムスラ
ー万能試験機を用いてJIS-Z-2241に基づき引張試験し
た。引張強さが240N/mm2以上のものを○、240N/mm2未満
のものを×で示した。〜の試験結果を表18〜21に示
す。
【００４０】
【表１８】
【００４１】
【表１９】
【００４２】
【表２０】
【００４３】
【表２１】
【００４４】表６〜21より明らかなように、本発明例品
はいずれも、耐溶接割れ性、耐応力腐食割れ性、及び継
手強度の全てにおいて優れていた。これは適量のMg、Ag
等の合金元素が溶接性の改善に有効に作用したためであ
る。これに対し、比較例品と従来品はいずれかの特性が
劣っていた。
はいずれも、耐溶接割れ性、耐応力腐食割れ性、及び継
手強度の全てにおいて優れていた。これは適量のMg、Ag
等の合金元素が溶接性の改善に有効に作用したためであ
る。これに対し、比較例品と従来品はいずれかの特性が
劣っていた。
【００４５】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の溶加材に
よれば、 Al-Mg系合金、Al-Mg-Si系合金、Al-Zn-Mg系合
金、 Al-Zn-Mg-Cu系合金等の構造用アルミニウム合金の
溶接において、耐溶接割れ性、耐応力腐食割れ性、及び
継手強度に優れた溶接部が得られ、工業上顕著な効果を
奏する。
よれば、 Al-Mg系合金、Al-Mg-Si系合金、Al-Zn-Mg系合
金、 Al-Zn-Mg-Cu系合金等の構造用アルミニウム合金の
溶接において、耐溶接割れ性、耐応力腐食割れ性、及び
継手強度に優れた溶接部が得られ、工業上顕著な効果を
奏する。
【図１】溶接割れ試験用フィッシュボーン形試験片の平
面図である。
面図である。
【図２】応力腐食割れ試験又は継手の引張試験に用いる
突合わせ溶接材の斜視図である。
突合わせ溶接材の斜視図である。
【図３】突合わせ溶接材から切出した応力腐食割れ試験
用短冊状試験片(イ) と前記試験片をＵ字状に曲げて応力
を付与した状態(ロ) を示す斜視図である。
用短冊状試験片(イ) と前記試験片をＵ字状に曲げて応力
を付与した状態(ロ) を示す斜視図である。
１ フィッシュボーン形割れ試験片 1a 溶接ビード 1b 溶接割れ 1c 割れの長さ 1d 溶接方向を示す矢印 1e 溶接部 1f 母材 1h 切込み ２ 突合わせ溶接材 2a 溶接ビード 2d 溶接方向を示す矢印 2e 溶接部 ３ 短冊状試験片 3a 余盛削除後の溶接部 3b ボルト通し穴 3c ステンレス製ボルト 3d ステンレス製ナット 3e 電食防止シール剤
Claims (4)
- 【請求項１】 Mg 3〜6wt%、Ag0.03〜2.0wt%を含有し、
残部アルミニウムおよび不可避不純物からなることを特
徴とする耐溶接割れ性、耐応力腐食割れ性、及び溶接継
手強度に優れたAl-Mg-Ag系合金溶加材。 - 【請求項２】 Mg 3〜6wt%、Ag0.03〜2.0wt%を含有し、
かつTi0.2wt%以下、B 0.08wt%以下、Zr0.3wt%以下、希
土類元素2.0wt%以下のうち少なくとも１種を含有し、残
部アルミニウムおよび不可避不純物からなることを特徴
とする耐溶接割れ性、耐応力腐食割れ性、及び溶接継手
強度に優れたAl-Mg-Ag系合金溶加材。 - 【請求項３】 Mg 3〜6 wt% 、Ag0.03〜2.0wt%を含有
し、かつMn1.5wt%以下、Cr0.6wt%以下、V0.5wt% 以下、
Ni3.0wt%以下、Mo0.5wt%以下のうち少なくとも１種を含
有し、残部アルミニウムおよび不可避不純物からなるこ
とを特徴とする耐溶接割れ性、耐応力腐食割れ性、及び
溶接継手強度に優れたAl-Mg-Ag系合金溶加材。 - 【請求項４】 Mg 3〜6 wt% 、Ag0.03〜2.0wt%を含有
し、かつ、Ti0.2wt%以下、 B 0.08wt%以下、Zr0.3wt%以
下、希土類元素2.0wt%以下のうち少なくとも１種を含有
し、かつMn1.5wt%以下、Cr0.6wt%以下、V 0.5wt%以下、
Ni3.0wt%以下、Mo0.5wt%以下のうち少なくとも１種を含
有し、残部アルミニウムおよび不可避不純物からなるこ
とを特徴とする耐溶接割れ性、耐応力腐食割れ性、及び
溶接継手強度に優れたAl-Mg-Ag系合金溶加材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16395096A JP3666995B2 (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 耐溶接割れ性、耐応力腐食割れ性、及び溶接継手強度に優れたＡｌ−Ｍｇ−Ａｇ系合金溶加材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16395096A JP3666995B2 (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 耐溶接割れ性、耐応力腐食割れ性、及び溶接継手強度に優れたＡｌ−Ｍｇ−Ａｇ系合金溶加材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH106078A true JPH106078A (ja) | 1998-01-13 |
| JP3666995B2 JP3666995B2 (ja) | 2005-06-29 |
Family
ID=15783910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16395096A Expired - Fee Related JP3666995B2 (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 耐溶接割れ性、耐応力腐食割れ性、及び溶接継手強度に優れたＡｌ−Ｍｇ−Ａｇ系合金溶加材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3666995B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100371125C (zh) * | 2004-05-27 | 2008-02-27 | 兰州理工大学 | 用于AL-Mg合金异厚度板材激光焊接的焊接方法 |
| CN104353938A (zh) * | 2014-09-22 | 2015-02-18 | 青岛蓝图文化传播有限公司市南分公司 | 一种铝硅钎料 |
| CN116352314A (zh) * | 2023-05-05 | 2023-06-30 | 上海工程技术大学 | 用于运载火箭贮箱耐热耐腐蚀的铝合金药芯焊丝及其制备方法 |
-
1996
- 1996-06-25 JP JP16395096A patent/JP3666995B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100371125C (zh) * | 2004-05-27 | 2008-02-27 | 兰州理工大学 | 用于AL-Mg合金异厚度板材激光焊接的焊接方法 |
| CN104353938A (zh) * | 2014-09-22 | 2015-02-18 | 青岛蓝图文化传播有限公司市南分公司 | 一种铝硅钎料 |
| CN116352314A (zh) * | 2023-05-05 | 2023-06-30 | 上海工程技术大学 | 用于运载火箭贮箱耐热耐腐蚀的铝合金药芯焊丝及其制备方法 |
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|---|---|
| JP3666995B2 (ja) | 2005-06-29 |
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