JPS63264282A - 溶接方法 - Google Patents
溶接方法Info
- Publication number
- JPS63264282A JPS63264282A JP62100574A JP10057487A JPS63264282A JP S63264282 A JPS63264282 A JP S63264282A JP 62100574 A JP62100574 A JP 62100574A JP 10057487 A JP10057487 A JP 10057487A JP S63264282 A JPS63264282 A JP S63264282A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- aluminum
- defects
- air
- airtight
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- Pending
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- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
- Laser Beam Processing (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】
［発明の利用分野］
本発明は、近年、軽量化を目的として急速にアルミニウ
ム化が進んでいるガスボンベ、トルクコンバータケース
、あるいは、現在アルミニウム化を検討中Ｑプロペラシ
ャフトなどの密閉状−態もしくは密閉状態に近いアルミ
ニウム構造物の最終溶接工程において、欠陥のない良好
な溶接部を得る溶接方法に関するものである。
ム化が進んでいるガスボンベ、トルクコンバータケース
、あるいは、現在アルミニウム化を検討中Ｑプロペラシ
ャフトなどの密閉状−態もしくは密閉状態に近いアルミ
ニウム構造物の最終溶接工程において、欠陥のない良好
な溶接部を得る溶接方法に関するものである。
［従来技術］
従来、ガスボンベ、トルクコンバータ、またはプロペラ
シャフトなどは、普通鋼あるいは低合金鋼で製造されて
おり、製造工程における溶接方法としては、ＣＯ２溶接
、ＭＩＧ溶接またはＴＩＧ溶接などのアーク溶接が多用
されており、品質的に良好な溶接部が安定して得られて
いた。
シャフトなどは、普通鋼あるいは低合金鋼で製造されて
おり、製造工程における溶接方法としては、ＣＯ２溶接
、ＭＩＧ溶接またはＴＩＧ溶接などのアーク溶接が多用
されており、品質的に良好な溶接部が安定して得られて
いた。
しかしながら、近年、上記にようなガスボンベ、トルク
コンバータまたはプロペラシャフト、あるいはその他の
自動車部品などにおいては、省エネルギーの観点から、
軽量化の要求があり、上記のような部品のアルミニウム
化が大幅に図られている。
コンバータまたはプロペラシャフト、あるいはその他の
自動車部品などにおいては、省エネルギーの観点から、
軽量化の要求があり、上記のような部品のアルミニウム
化が大幅に図られている。
また、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる上
記のような構造物を溶接する際には、アルミニウムまた
はアルミニウム合金が鋼材に比較し酸化膜を形成し易い
ため、通常、不活性ガスをシールドガスとして用いるＴ
ＩＧあるいはＭＩＧ溶接法が用いられている。
記のような構造物を溶接する際には、アルミニウムまた
はアルミニウム合金が鋼材に比較し酸化膜を形成し易い
ため、通常、不活性ガスをシールドガスとして用いるＴ
ＩＧあるいはＭＩＧ溶接法が用いられている。
しかしながら、前記ガスボンベ、トルクコンバータ、ま
たはプロペラシャフトなど密閉状態あるいは密閉状態に
近いアルミニウム製の容器または構造物のＴＩＧあるい
はＭＩＧ溶接において、従来の鋼構造物の溶接において
は生じなかった次のような問題が発生することが判明し
たすなわち、アルミニウム製構造物においては、最終溶
接線の終端部近傍で渇分れ状、穴状あるいは凹状などの
欠陥が生じることが判った。
たはプロペラシャフトなど密閉状態あるいは密閉状態に
近いアルミニウム製の容器または構造物のＴＩＧあるい
はＭＩＧ溶接において、従来の鋼構造物の溶接において
は生じなかった次のような問題が発生することが判明し
たすなわち、アルミニウム製構造物においては、最終溶
接線の終端部近傍で渇分れ状、穴状あるいは凹状などの
欠陥が生じることが判った。
上記の事実に鑑み、この種のアルミニウム製構造物の溶
接部は品質保証のための検査をより厳重に行うことが必
要になるとともに、当該アルミニウム製構造物の溶接部
の補修の顕度が格段に多くなり、その結果、多大な工数
の増大を余儀なくされている。
接部は品質保証のための検査をより厳重に行うことが必
要になるとともに、当該アルミニウム製構造物の溶接部
の補修の顕度が格段に多くなり、その結果、多大な工数
の増大を余儀なくされている。
［発明が解決しようとする問題点１
以上説明したように、本発明は、溶接加工後、はぼ密閉
状態または密閉に近い状態となるガスボンベ、トルクコ
ンバータ、またはプロペラシャフトなどのアルミニウム
製容器または構造物の溶接において、最終溶接線の終端
部近傍で発生する渇分れ状、穴状あるいは凹状などの欠
陥をなくす目的でなされたものである。
状態または密閉に近い状態となるガスボンベ、トルクコ
ンバータ、またはプロペラシャフトなどのアルミニウム
製容器または構造物の溶接において、最終溶接線の終端
部近傍で発生する渇分れ状、穴状あるいは凹状などの欠
陥をなくす目的でなされたものである。
［問題点を解決するための手段］
以上説明したように、本発明の要旨とするところは、ア
ルミニウムまたはアルミニウム合金で構成される密閉ま
たは密閉状態に近い構造物を溶接構造で製造する場合に
おいて、最後に溶接を行う溶接線を高エネルギー密度ビ
ームで溶接することを特徴とする溶接法にある。
ルミニウムまたはアルミニウム合金で構成される密閉ま
たは密閉状態に近い構造物を溶接構造で製造する場合に
おいて、最後に溶接を行う溶接線を高エネルギー密度ビ
ームで溶接することを特徴とする溶接法にある。
［作用］
本発明者は、溶接加工後、はぼ密閉状態または密閉に近
い状態となるガスボンベ、トルクコンバータ、またはプ
ロペラシャフトなどアルミニウム製の容器または構造物
を溶接する際に、最終溶接線の終端部近傍で発生する渇
分れ状、穴状あるいは凹状などの欠陥は、溶接時に構造
物内部の空気が加熱され、内部の空気が膨張し、内圧が
上がることに起因していると考えた。
い状態となるガスボンベ、トルクコンバータ、またはプ
ロペラシャフトなどアルミニウム製の容器または構造物
を溶接する際に、最終溶接線の終端部近傍で発生する渇
分れ状、穴状あるいは凹状などの欠陥は、溶接時に構造
物内部の空気が加熱され、内部の空気が膨張し、内圧が
上がることに起因していると考えた。
すなわち、溶接開始時においては、内部の空気の温度は
低く、また溶接開始線からの空気の逃げも比較的自由に
できるた゛めに、内部の空気圧は上がらず、欠陥は生じ
ない、しかしながら、最終溶接部近傍では、空気の洩れ
出す部分が少なく、空気は溶接部近傍から洩れようとす
るため、溶湯は不安定となり欠陥が生じたものと推定し
た。
低く、また溶接開始線からの空気の逃げも比較的自由に
できるた゛めに、内部の空気圧は上がらず、欠陥は生じ
ない、しかしながら、最終溶接部近傍では、空気の洩れ
出す部分が少なく、空気は溶接部近傍から洩れようとす
るため、溶湯は不安定となり欠陥が生じたものと推定し
た。
さらに、従来から用いていた鋼材では欠陥が発生しにく
く、一方、アルミニウム製構造物においては欠陥が生じ
やすいことから、本発明者は、アルミニウムの熱伝導率
が鋼材の熱伝導率に比較して３倍あり、格段に熱伝導率
が大きいため、アルミニウム製構造物の内部の空気が加
熱膨張され易くなったものと推定した。
く、一方、アルミニウム製構造物においては欠陥が生じ
やすいことから、本発明者は、アルミニウムの熱伝導率
が鋼材の熱伝導率に比較して３倍あり、格段に熱伝導率
が大きいため、アルミニウム製構造物の内部の空気が加
熱膨張され易くなったものと推定した。
以上説明したことから、本発明者は、アルミニウム製構
造物の最終溶接線の終端部近傍で発生する製分れ状、穴
状あるいは凹状などの欠陥についての防止方法を種々検
討した結果、以下に示す防止方法を見い出した。
造物の最終溶接線の終端部近傍で発生する製分れ状、穴
状あるいは凹状などの欠陥についての防止方法を種々検
討した結果、以下に示す防止方法を見い出した。
すなわち、
■最終溶接線を溶接する場合において、終端部近傍１／
４周程度を残した状態で溶接を一旦休止し、被溶接物が
冷却された後、終端部近傍の残した部分の溶接を行う。
４周程度を残した状態で溶接を一旦休止し、被溶接物が
冷却された後、終端部近傍の残した部分の溶接を行う。
■容器の構造上強度の問題のない部分に空気抜き穴を設
けて溶接を行い、空気抜き穴にプラグ状の部品をつめ溶
接固定する。
けて溶接を行い、空気抜き穴にプラグ状の部品をつめ溶
接固定する。
しかしながら、上記■、■の防止方法にも問題があるこ
とが判った。
とが判った。
すなわち、■の防止方法においては、溶接途中で被溶接
物冷却のための体□止を行うため、溶接能率が悪くなる
。また、溶接途中でアークを止めるためにクレータが生
じ、欠陥が生じ易くなる。
物冷却のための体□止を行うため、溶接能率が悪くなる
。また、溶接途中でアークを止めるためにクレータが生
じ、欠陥が生じ易くなる。
また、■の防止方法においては、空気抜き穴の加工およ
び埋め戻しのため、余分な工数を必要とする。
び埋め戻しのため、余分な工数を必要とする。
本発明者は、以上の事情に鑑み、以下に記す結論を得た
。
。
すなわち、構造物内部の空気が膨張するのは溶接の入熱
によるものであり、この入熱を低くすれば内部の空気は
膨張せず、アルミニウム製構造物の最終溶接線の終端部
近傍で発生する製分れ状、穴状あるいは凹状などの欠陥
は防止できるという結論に至った。
によるものであり、この入熱を低くすれば内部の空気は
膨張せず、アルミニウム製構造物の最終溶接線の終端部
近傍で発生する製分れ状、穴状あるいは凹状などの欠陥
は防止できるという結論に至った。
したがって、本発明においては、入熱を小さくする方法
として、高エネルギー密度ビームでの溶接法、例えば、
電子ビームでの溶接法（ＥＢＷ）、レーザーでの溶接法
などを使用することが有効である。
として、高エネルギー密度ビームでの溶接法、例えば、
電子ビームでの溶接法（ＥＢＷ）、レーザーでの溶接法
などを使用することが有効である。
例えば、第１表にアルミニウム合金Ａ３０８３、板厚３
ｍｍおよび６ｍｍの場合のＴＩＧ。
ｍｍおよび６ｍｍの場合のＴＩＧ。
ＭＩＧおよび電子ビーム溶接の代表的な溶接条件を示す
。第１表に示すように、電子ビーム溶接など高エネルギ
ー密度溶接では、ＴＩＧおよびＭｒＧ溶接に比較して、
入熱は１／６〜１／１Ｂ程度とａｉ端に少なく、構造物
内部の空気の昇温も大幅に減少することができる。
。第１表に示すように、電子ビーム溶接など高エネルギ
ー密度溶接では、ＴＩＧおよびＭｒＧ溶接に比較して、
入熱は１／６〜１／１Ｂ程度とａｉ端に少なく、構造物
内部の空気の昇温も大幅に減少することができる。
なお、電子ビーム溶接においては、被溶接物が蓋かれる
溶接室は高真空形、低真空形および大気圧形があり、そ
れぞれ１０−’Ｔｏｒｒ以上ｔｏ−’〜１０””Ｔｏｒ
ｒの真空および大気圧に保たれている。
溶接室は高真空形、低真空形および大気圧形があり、そ
れぞれ１０−’Ｔｏｒｒ以上ｔｏ−’〜１０””Ｔｏｒ
ｒの真空および大気圧に保たれている。
したがって、高真空形、低真空形を使用して溶接を行う
場合には、溶接中における構造物内部の空気の膨張は全
く考慮する必要はない。
場合には、溶接中における構造物内部の空気の膨張は全
く考慮する必要はない。
［実施例コ
以下に本発明の実施例を示して、詳細に説明する。
第１図に示す、アルミニウム合金Ａ３０８３のパイプ（
１００ｍｍφＸ ３ｍｍｔＸ ２００ｍｍＬ）の両端に
共材のメクラフタを当てた、はぼ密閉構造物を作製した
。
１００ｍｍφＸ ３ｍｍｔＸ ２００ｍｍＬ）の両端に
共材のメクラフタを当てた、はぼ密閉構造物を作製した
。
第１図において、１および２は上記パイプのメクラフタ
であり、３はパイプである。４は開先Ａを示し、５は開
先Ｂを示す、、６はエア抜き穴である。
であり、３はパイプである。４は開先Ａを示し、５は開
先Ｂを示す、、６はエア抜き穴である。
溶接試験は、ＭＩＧ溶接および電子ビーム溶接を行い、
ＭＩＧ溶接においては、エア抜籾穴なし、およびパイプ
に４ｍｍφおよび８ｍｍφ穴を設けたものを使用した。
ＭＩＧ溶接においては、エア抜籾穴なし、およびパイプ
に４ｍｍφおよび８ｍｍφ穴を設けたものを使用した。
電子ビーム溶接においては、エア抜き穴なし、および４
ｍｍφ穴付材で試験を行った。
ｍｍφ穴付材で試験を行った。
試験結果を第２表に示す。
第２表に示すように、Ｎｏ、１〜Ｎ０５９は本発明実施
例に対する比較例であり、Ｎｏ、１〜Ｎｏ、３はエア抜
き穴なしの場合の比較例であり、開先Ｂの溶接欠陥が発
生した。Ｎｏ、４〜Ｎｏ、６においては、エア抜き穴４
ｍｍφを１個設けた場合の比較例であり、Ｎｏ、５で開
先Ｂの欠陥がみられなかったものの、Ｎｏ、４．Ｎｏ。
例に対する比較例であり、Ｎｏ、１〜Ｎｏ、３はエア抜
き穴なしの場合の比較例であり、開先Ｂの溶接欠陥が発
生した。Ｎｏ、４〜Ｎｏ、６においては、エア抜き穴４
ｍｍφを１個設けた場合の比較例であり、Ｎｏ、５で開
先Ｂの欠陥がみられなかったものの、Ｎｏ、４．Ｎｏ。
６においては、開先Ｂの欠陥がみられ、信頼性に欠ける
。
。
Ｎｏ、７〜ＮＯ１９においては、エア抜き穴８ｍｍφを
１個設けた場合の比較例であり、開先Ｂの溶接欠陥は発
生しなかったが、実際の溶接作業では、後工程として、
プラグ状の部品をエア抜き穴へ挿入固定するなどの、工
数増加となる。
１個設けた場合の比較例であり、開先Ｂの溶接欠陥は発
生しなかったが、実際の溶接作業では、後工程として、
プラグ状の部品をエア抜き穴へ挿入固定するなどの、工
数増加となる。
Ｎｏ、１０〜Ｎｏ、１５は本発明の実施例であり、電子
溶接ビームによる溶接を行った場合であり、ガス抜ぎ穴
なしおよび４ｍｍφ穴を設けた場合のいずれの場合にお
いても開先Ｂの溶接欠陥は発生しなかった。
溶接ビームによる溶接を行った場合であり、ガス抜ぎ穴
なしおよび４ｍｍφ穴を設けた場合のいずれの場合にお
いても開先Ｂの溶接欠陥は発生しなかった。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば溶接加工後、はぼ
密閉状態または密閉に近い状態となるガスボンベ、トル
クコンバータ、またはプロペラシャフトなどアルミニウ
ム製の容器または構造物を溶接する際に、最終溶接線の
終端部近傍で発生する製分れ状、穴状あるいは凹状など
の溶接欠陥をなくすことが可能である。
密閉状態または密閉に近い状態となるガスボンベ、トル
クコンバータ、またはプロペラシャフトなどアルミニウ
ム製の容器または構造物を溶接する際に、最終溶接線の
終端部近傍で発生する製分れ状、穴状あるいは凹状など
の溶接欠陥をなくすことが可能である。
第１表
第１図は、実施例における溶接試験のための試験片の概
形図である。 １．２・・・フタ ３・・・パイプ ４・・・開先
Ａ５・・・開先Ｂ ６・・・エア抜ぎ穴第１図
形図である。 １．２・・・フタ ３・・・パイプ ４・・・開先
Ａ５・・・開先Ｂ ６・・・エア抜ぎ穴第１図
Claims (1)
- アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成される密閉
または密閉状態に近い構造物を、溶接構造で製造する場
合において、最後に溶接を行う溶接線を高エネルギー密
度ビームで溶接することを特徴とする溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62100574A JPS63264282A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | 溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62100574A JPS63264282A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | 溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63264282A true JPS63264282A (ja) | 1988-11-01 |
Family
ID=14277671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62100574A Pending JPS63264282A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | 溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63264282A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5811756A (en) * | 1995-01-23 | 1998-09-22 | Nippon Light Metal Company, Inc. | ARC welding method for aluminum members and welded product excellent in dimensional accuracy and external appearance |
| JP2008207234A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-11 | Toshiba Corp | 水中補修溶接方法 |
-
1987
- 1987-04-22 JP JP62100574A patent/JPS63264282A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5811756A (en) * | 1995-01-23 | 1998-09-22 | Nippon Light Metal Company, Inc. | ARC welding method for aluminum members and welded product excellent in dimensional accuracy and external appearance |
| JP2008207234A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-11 | Toshiba Corp | 水中補修溶接方法 |
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