JPS6123595A - Ａ１合金用の不活性ガスア−ク溶接用溶加材 - Google Patents
Ａ１合金用の不活性ガスア−ク溶接用溶加材Info
- Publication number
- JPS6123595A JPS6123595A JP14501184A JP14501184A JPS6123595A JP S6123595 A JPS6123595 A JP S6123595A JP 14501184 A JP14501184 A JP 14501184A JP 14501184 A JP14501184 A JP 14501184A JP S6123595 A JPS6123595 A JP S6123595A
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- JP
- Japan
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- welding
- filler metal
- weld
- alloys
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- Pending
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950°C
- B23K35/286—Al as the principal constituent
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はＡｌ合金を溶接対象とする不活性ガスアーク溶
接用の溶加材に関し、特に耐溶接割れ性等の溶接性が良
好で、且つ溶接後熱処理をせずとも高い継手強度を得る
ことのできるＡｌ合金溶接用溶加材に関するものである
。
接用の溶加材に関し、特に耐溶接割れ性等の溶接性が良
好で、且つ溶接後熱処理をせずとも高い継手強度を得る
ことのできるＡｌ合金溶接用溶加材に関するものである
。
近年各種構造物においては軽量・高強度化の要請が強く
、それに伴ってＡｌ合金の中でも特に高強度のＡｌ−Ｃ
ｕ合金を構造材料として使用する例が増大してきている
。
、それに伴ってＡｌ合金の中でも特に高強度のＡｌ−Ｃ
ｕ合金を構造材料として使用する例が増大してきている
。
ところでＡｌ−Ｃｕ合金を対象とする溶接用溶加材とし
ては、Ａｌ−Ｃｏ系のＡ２３１９合金やＡｌ−５ｉ系の
Ａ４０４３合金等が用いら′れておシ、これらの溶加材
を使用した場合の溶接性は良好であるが、継手強度が乏
しいという問題がある。
ては、Ａｌ−Ｃｏ系のＡ２３１９合金やＡｌ−５ｉ系の
Ａ４０４３合金等が用いら′れておシ、これらの溶加材
を使用した場合の溶接性は良好であるが、継手強度が乏
しいという問題がある。
この為高レベルの継手強度が要求される場合は、溶接後
に人工時効を施し或は溶体化処理後人工時効処理を施す
ことによって継手強度の向上を図っている。
に人工時効を施し或は溶体化処理後人工時効処理を施す
ことによって継手強度の向上を図っている。
ところが実際の溶接構造物に、人工時効や溶体化処理を
施すには困難な面が多く、特に大型の溶接構造物にその
様な処理を施すこなは実際上不可能に近い。その為Ａｌ
−Ｃｕ合金の適用範囲唸小物構造物や特殊仕様のものに
限定されているのが実状である。しかしながらＡｌ−Ｃ
ｕ合金の優れた強度特性が小物構造物等にしか生かされ
力いこと釦は不満があシ、大型構造物に対してもその特
長を生かし得る様にすることは極めて有意義なことであ
る。その為にはＡｌ−Ｃｕ合金の有する優れた特性を損
うことなく、しかも溶接後熱処理を省略した場合でも十
分な継手強度を得ることのできる溶接技術を確立する必
要がある。本発明社こうした状況のもとで、溶接後熱処
理を省略した場合でも高レベルの継手強度を得ることの
できる不活性ガスアーク溶接用の溶加材を提供しようと
するものである。
施すには困難な面が多く、特に大型の溶接構造物にその
様な処理を施すこなは実際上不可能に近い。その為Ａｌ
−Ｃｕ合金の適用範囲唸小物構造物や特殊仕様のものに
限定されているのが実状である。しかしながらＡｌ−Ｃ
ｕ合金の優れた強度特性が小物構造物等にしか生かされ
力いこと釦は不満があシ、大型構造物に対してもその特
長を生かし得る様にすることは極めて有意義なことであ
る。その為にはＡｌ−Ｃｕ合金の有する優れた特性を損
うことなく、しかも溶接後熱処理を省略した場合でも十
分な継手強度を得ることのできる溶接技術を確立する必
要がある。本発明社こうした状況のもとで、溶接後熱処
理を省略した場合でも高レベルの継手強度を得ることの
できる不活性ガスアーク溶接用の溶加材を提供しようと
するものである。
本発明は、
Ｃｕ ： ０．５〜３．０％（重量％：以下同じ）Ｍｇ
：０．１〜３．０％ Ｓｉ：１．５〜６．０％ を含み、残部が実質的にＡＩからなシ、溶接後熱処理な
しでも優れた継手強度を示す溶接部を得ることのできる
、Ａｌ合金用の不活性ガスアーク溶接用溶加材を提供す
るものである。
：０．１〜３．０％ Ｓｉ：１．５〜６．０％ を含み、残部が実質的にＡＩからなシ、溶接後熱処理な
しでも優れた継手強度を示す溶接部を得ることのできる
、Ａｌ合金用の不活性ガスアーク溶接用溶加材を提供す
るものである。
本発明においては、溶加材中に適量のＣｕを含有させる
ことによって溶接金属を硬化せしめ、また適量のＭｇを
添加することによって溶接金属の強度を更に高め、更に
は適量のＳｉを含有させることによって溶接金属の割れ
感受性を低下させ、これらの総合的な作用によって継手
強度を高めて溶接後熱処理の省略を可能にしたものであ
り、上記各含有元素の含有率範囲を設定した理由は以下
に詳述する通シである。
ことによって溶接金属を硬化せしめ、また適量のＭｇを
添加することによって溶接金属の強度を更に高め、更に
は適量のＳｉを含有させることによって溶接金属の割れ
感受性を低下させ、これらの総合的な作用によって継手
強度を高めて溶接後熱処理の省略を可能にしたものであ
り、上記各含有元素の含有率範囲を設定した理由は以下
に詳述する通シである。
Ｃｕ ： ０−５〜３．０ ％
前述の様に溶接金属を硬質化させて継手強度を高める為
に必須の元素であシ、０．５チ未満ではとれらの効果が
有効に発揮されず十分な継手強度を得ることができない
。一方Ｃｕが多過ぎるとＭｇやＳｉとの共存下で多量の
金属間化合物を形成し、溶加材自体の生産性が低下する
他、溶接金属の靭性を低下させるので３．０％以下に抑
えなければならない。
に必須の元素であシ、０．５チ未満ではとれらの効果が
有効に発揮されず十分な継手強度を得ることができない
。一方Ｃｕが多過ぎるとＭｇやＳｉとの共存下で多量の
金属間化合物を形成し、溶加材自体の生産性が低下する
他、溶接金属の靭性を低下させるので３．０％以下に抑
えなければならない。
Ｍｇ：０．１〜３．０％
Ｃｕの前記継手強度を更に高める作用があシ、ｏ、ｉｎ
未満では、「溶接後熱処理なし」という条
）件のもとでは満足のいく継手強度を得ることかでき
ない。しかし多過ぎると溶接金属が硬くなシ過ぎて溶接
割れを起こす傾向が現われるので３．０％以下に抑えな
ければならない。
未満では、「溶接後熱処理なし」という条
）件のもとでは満足のいく継手強度を得ることかでき
ない。しかし多過ぎると溶接金属が硬くなシ過ぎて溶接
割れを起こす傾向が現われるので３．０％以下に抑えな
ければならない。
Ｓｉ：、１．５〜６．０％
Ｓｉは溶接金属の強度向上に寄与すると共に、Ｍｇとの
共存下で溶接割れを防止する作用があり、１．５％未満
ではこれらの効果が有効に発揮されない。またＳｉが多
過ぎると溶接金属の靭性が悪くなるので６．０−以下に
抑えなければならない。
共存下で溶接割れを防止する作用があり、１．５％未満
ではこれらの効果が有効に発揮されない。またＳｉが多
過ぎると溶接金属の靭性が悪くなるので６．０−以下に
抑えなければならない。
本発明の溶加材は以上の３元素を必須成分として含み残
部が実質的にＡＩからなるものであジ、不可避的に混入
してくる不純物としてはＦｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｎ等が挙
げられるが、これらの不純物は耐溶接割れ性や継手強度
等に悪影響を及ばずことがあるので、極力少なくするこ
とが望まれる。また溶接法としては溶接熱によるＡｌ等
の酸化を防止する為に不活性ガスアーク溶接法が採用さ
れるが、不活性ガスとして最も一般的なのはアルゴン、
ヘリウム及びこれらの混合物等であシ、溶接姿勢や溶加
材の種類或は溶接条件等は状−況に応じて任意に選定す
ればよい。また上記ではＡ Ｉ−Ｃｕ合金の溶接に使用
した場合の特徴を主体にして説明したが、本発明の溶接
対象物はＡｌ−Ｃｕ合金に限定される訳ではなく１例え
ばＡｌ−Ｃｕ’−Ｍｇ合金やＡｌ−Ｓｉ合金等のＡｌ合
金の溶接に適用した場合でも同様の効岑を得ることがで
きる。しかし前述の趣旨からも明らかな様に本発明の特
徴を最も有効に発揮できるのはＡｌ−Ｃｕ系合金である
。
部が実質的にＡＩからなるものであジ、不可避的に混入
してくる不純物としてはＦｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｎ等が挙
げられるが、これらの不純物は耐溶接割れ性や継手強度
等に悪影響を及ばずことがあるので、極力少なくするこ
とが望まれる。また溶接法としては溶接熱によるＡｌ等
の酸化を防止する為に不活性ガスアーク溶接法が採用さ
れるが、不活性ガスとして最も一般的なのはアルゴン、
ヘリウム及びこれらの混合物等であシ、溶接姿勢や溶加
材の種類或は溶接条件等は状−況に応じて任意に選定す
ればよい。また上記ではＡ Ｉ−Ｃｕ合金の溶接に使用
した場合の特徴を主体にして説明したが、本発明の溶接
対象物はＡｌ−Ｃｕ合金に限定される訳ではなく１例え
ばＡｌ−Ｃｕ’−Ｍｇ合金やＡｌ−Ｓｉ合金等のＡｌ合
金の溶接に適用した場合でも同様の効岑を得ることがで
きる。しかし前述の趣旨からも明らかな様に本発明の特
徴を最も有効に発揮できるのはＡｌ−Ｃｕ系合金である
。
〔実施例〕
第１表に示す化学組成の溶加材を使用し、下記条件で溶
接試験を行なった。
接試験を行なった。
母 材：Ａ２２１９−Ｔａ２、板厚４ｍｍ開先形状：
Ｉ開先 溶加材 ： １．６ｍｍφ（全自動ＭＩＧ電極）溶接電
流：２００Ａ 溶接電圧： ２３ｖ 溶接速度： ４０ｃｍ／分 溶接姿勢：下向き シールドガス：アルゴン、２５ｊ／分 得られた各溶接部の性能を下記の方法で比較した。
Ｉ開先 溶加材 ： １．６ｍｍφ（全自動ＭＩＧ電極）溶接電
流：２００Ａ 溶接電圧： ２３ｖ 溶接速度： ４０ｃｍ／分 溶接姿勢：下向き シールドガス：アルゴン、２５ｊ／分 得られた各溶接部の性能を下記の方法で比較した。
溶接部の靭性：継手強度試験時における伸び及び破断状
況によって判断した。
況によって判断した。
◎：極めて良好
○：良好
×：不良
溶接割れ感受性：フィッシュボーン式割れ試験法によっ
て測定した。
て測定した。
継手強度：溶接してから１か力抜の引張強度をＪＩＳ
Ｚ ３１２１に準じて測定した。
Ｚ ３１２１に準じて測定した。
結果を第１表（靭性）、第１図（溶接割れ感受性）及び
第２図（継手強度）に示す。
第２図（継手強度）に示す。
第 １ 表
これらの実験結果よシ次の様に考えることができる。
符号ａ ＝ ｄは本発明の要件を満たす溶加材であ度
生し難く、且つ溶接のままで高い継手強度が得られてお
シ、溶接金属の靭性も極めて良好である。
シ、溶接金属の靭性も極めて良好である。
符号ｅ−ｈは規定要件の１つ以上を欠く比較例であシ、
継手強度は極めて良好であるものの、溶接のままでは割
れが発生し易く実用上問題がある。
継手強度は極めて良好であるものの、溶接のままでは割
れが発生し易く実用上問題がある。
尚符号りはＳｉ量が多過ぎる比較例であシ、継手強度及
び耐溶接割れ性共に良好であるが、溶接金属の靭性が劣
悪である。
び耐溶接割れ性共に良好であるが、溶接金属の靭性が劣
悪である。
符号ｉ及びｊは従来のＡｌ合金溶加材であシ、耐溶接割
れ性は良好であるが溶接ままでは継手強度が弱い。
れ性は良好であるが溶接ままでは継手強度が弱い。
本発明は以上の様に構成されておシ、Ａｌ中に適量のＣ
ｕ ｓ Ｍ ｇ及びＳｉを含有させることによって、優
れた靭性と耐割れ性を有すると共に、溶接後の人工時効
や溶体化処理等を省略した場合でも十分な継手強度を有
する溶接部を得ることができる。従って小物のＡｌ合金
材はもとよシ人工時効等の困難な大型の溶接構造物用と
してもＡｌ合金を支障なく適用することができ、軽量で
強度に優れたＡｌ合金の適用範囲を大幅に拡大し得るこ
とになった。
ｕ ｓ Ｍ ｇ及びＳｉを含有させることによって、優
れた靭性と耐割れ性を有すると共に、溶接後の人工時効
や溶体化処理等を省略した場合でも十分な継手強度を有
する溶接部を得ることができる。従って小物のＡｌ合金
材はもとよシ人工時効等の困難な大型の溶接構造物用と
してもＡｌ合金を支障なく適用することができ、軽量で
強度に優れたＡｌ合金の適用範囲を大幅に拡大し得るこ
とになった。
第１．２図は何れも実験データを示すもので、第１図は
溶加材の種類と割れ率を示すグラフ、第２図は溶加材の
種類と継手強度を示すグラフである。
溶加材の種類と割れ率を示すグラフ、第２図は溶加材の
種類と継手強度を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｃｕ：０．５〜３．０重量％ Ｍｇ：０．１〜３．０重量％ Ｓｉ：１．５〜６．０重量％ を含み、残部が実質的にＡｌであることを特徴とするＡ
ｌ合金用の不活性ガスアーク溶接用溶加材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14501184A JPS6123595A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | Ａ１合金用の不活性ガスア−ク溶接用溶加材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14501184A JPS6123595A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | Ａ１合金用の不活性ガスア−ク溶接用溶加材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6123595A true JPS6123595A (ja) | 1986-02-01 |
Family
ID=15375378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14501184A Pending JPS6123595A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | Ａ１合金用の不活性ガスア−ク溶接用溶加材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6123595A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4727833A (en) * | 1985-11-18 | 1988-03-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Sealing structure of cylinder head cover |
-
1984
- 1984-07-11 JP JP14501184A patent/JPS6123595A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4727833A (en) * | 1985-11-18 | 1988-03-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Sealing structure of cylinder head cover |
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