鋳造アルミニウムの溶接方法：総合ガイド

欠陥溶接の修復

最も経験豊富な溶接工でも、溶接不良に遭遇することがあります。これらの問題を検出して修正する方法は次のとおりです。

溶接欠陥の特定

鋳造アルミニウムの溶接では、いくつかの一般的な欠陥が発生する可能性があります。これらの欠陥を識別する方法は次のとおりです。

• 外観検査： ひび割れ、アンダーカット、または多孔性に注意してください。
• 染料浸透試験: 非破壊検査法は、肉眼では見えない表面の亀裂を明らかにするのに役立ちます。

ひび割れや穴の修復方法

溶接部にひび割れや穴が見つかっても心配しないでください。修理はいくつかの方法で行うことができます。

• 欠陥を削り取る: ダイグラインダー、回転工具、またはその他の専用機械を使用して、亀裂や穴を削り取ります。すべての欠陥を取り除き、V字型の溝を作って埋め戻します。
• 再度エリアを清掃します。 再溶接する前に、修復した部分を徹底的に洗浄して汚染物質を除去します。
• 再溶接手順: 溝を溶接したのと同じ溶接技術を使用します。新しい亀裂が生じないように、熱制御とビードの配置に注意してください。

覚えて： 溶接部分を修理する場合、その周囲の母材が割れやすくなることがあります。場合によっては、修理箇所の周囲を加熱する必要があるかもしれません。

再溶接手順

修復された部分の再溶接は、最初の溶接と似ています。簡単にまとめると次のようになります。

1. 選択したプロセス (MIG または TIG) に応じて溶接機を設置します。
2. 最適な溶接溶け込みを得るには、適切なトーチ角度と速度を維持してください。
3. ストリンガービーズに集中することで過度の熱を避けます。
4. 酸化物を除去するには、タングステン電極を使用して溶接プールを清掃します。

高度な溶接技術

ここでは、より良い結果を求める経験豊富な溶接工向けに、高度な鋳造アルミニウム溶接テクニックをいくつか紹介します。

鋳造アルミニウムのパルス溶接

パルス溶接技術は TIG プロセスのバリエーションです。鋳造アルミニウムには多くの利点があります。

• 熱入力の低減: パルス溶接技術では、短時間で熱を放出するため、溶接プールの温度をより適切に制御でき、割れのリスクを最小限に抑えることができます。
• 溶接の溶け込みの改善： パルス動作により、標準の TIG 溶接よりも深い溶接溶け込みを実現できます。
• 歪みが少ない: パルス溶接では、熱入力を最小限に抑えることで、ワークピースの全体的な熱歪みを軽減します。

注記： パルス溶接機能にはパルス モードの TIG が必要であり、標準の TIG 溶接とは若干異なるパラメータが必要になる場合があります。

バッキングプレートを使用する

鋳造アルミニウムセクションの壊れやすい部分を溶接する場合、バッキングプレートは必須のツールです。その理由は次のとおりです。

• 溶接部の溶け落ちを防止します。 バッキングプレートは、溶融した鋼を裏側から支え、金属がたわんで薄いアルミニウムを焼き切るのを防ぎます。
• 溶接の品質を向上します: バッキングプレートにより、裏面のビードがより滑らかで均一になります。
• バックプレートは溶接プールをサポートし、ひび割れの原因となる収縮応力を軽減します。

バッキングプレート セラミック、銅、鋼など、さまざまな材料が使用できます。各材料には利点と限界があります。選択される材料は、用途と溶接方法によって異なります。

薄いアルミニウムと厚いアルミニウム

鋳造アルミニウムの厚さは、技術とプロセスの選択に影響します。

• 薄い鋳造アルミニウム（3mm未満）： パルス機能を備えた TIG 溶接は、熱入力をうまく制御できるため、好まれることが多いです。直径の小さいフィラー ロッドと最小のアンペア設定を使用すると、材料の焼損を防ぐことができます。
• 厚さ6mm以上の鋳造アルミニウム： MIG はより高速で効率的な代替手段です。接合部を準備するためにベベルを使用すると、十分な溶接厚さが確保されます。

鋳造アルミニウムをさまざまな位置で溶接する

溶接の位置は鋳造アルミニウムの溶接プロセスに大きな影響を与えます。ここでは、一般的な溶接位置とその使用方法の一覧を示します。

フラットポジション溶接

• 説明： フラットポジション溶接とは、溶接が平らな面上に水平に配置されている状況を指します。
• 利点： 位置の制御が容易で、鋳造アルミニウムの溶接に最適です。重力によって溶接プールが形成され、接合部はトーチ操作のために簡単にアクセスできます。
• テクニック: 適切なトーチ角度、移動速度、ストリンガービーズを維持することに重点を置き、以前に学習したテクニックを使用します。

水平姿勢での溶接

• 説明： 水平位置溶接では、溶接軸を水平にして水平面上で溶接を行います。
• 課題： 重力により金属が滴り落ちたり、下方に流れたりすることがあります。
• テクニック: 重力による下向きの力を打ち消すために、少し急な角度で押し付けます (トーチをより上向きに向けます)。溶接プールの流動性を最小限に抑えるには、フラット溶接に比べてアンペア数を減らします。

垂直および上方位置での溶接

• 説明： 垂直姿勢溶接では、溶接軸を垂直にして水平面上で溶接を行います。頭上姿勢では、自分の上にある水平面上で溶接を行います。
• 課題溶融金属が下方に流れ、溶接プールを維持するのが困難になります。
• テクニック: 可能な限り低いアンペア数設定で、小型のフィラー ロッドを使用します。溶接部を適切に充填するには、ストリンガー ビードと上向きの短いウィービング動作が必要になる場合があります。

結論

鋳造アルミニウムの溶接はやりがいのある作業ですが、難しい作業でもあります。適切な技術、材料、安全対策を理解することで、鋳造アルミニウム プロジェクトで機能的で強力な溶接を実現できます。

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よくあるご質問

鋳造アルミニウムをスティック溶接機で溶接できますか?

いくつかの制限があるため、鋳造アルミニウム以外のものにスティック溶接 (アーク溶接) を使用する必要があります。スティック溶接またはアーク溶接は、鋳造アルミニウムにひびが入る可能性がある高熱入力のプロセスです。

溶接部の割れを防ぐ最善の方法は何ですか?

単一の技術でひび割れをなくすことは不可能ですが、組み合わせることでリスクを軽減できます。ひび割れを防ぐには、アルミニウムの表面を徹底的に洗浄して汚染物質を除去します。アルミニウムを予熱して熱応力を軽減することもできます。パラメータは、厚さとプロジェクトの要件に基づいて設定する必要があります。

正しい溶接方法を選択するにはどうすればよいでしょうか?

鋳造アルミニウムの適切な溶接方法は、いくつかの要因に依存します。アルミニウムの厚さとプロジェクトの要件は、最適な溶接方法を決定する要因の 1 つです。

その他のリソース

パルス溶接 – 出典: リンカーン・エレクトリック

さまざまな位置でのアルミニウムの溶接 – 出典: フロニウス

溶接用バッキングプレート – 出典: Cwbgroup