はい。ほとんどのアルミ鋳物は溶接可能ですが、すべてではなく、展伸材や押出材のアルミを溶接する場合よりも多くの設備と技術が必要です。特定の鋳物がうまく溶接できるかどうかは、その合金組成と、もともとの鋳造方法によって決まります。
アルミ鋳物が溶接しにくい理由
鋳造部品は本質的に多孔質で、その気孔が機械加工中や使用期間中に油や汚染物質を吸い込みます。溶接のために部品を加熱すると、閉じ込められたその物質が沸騰して出てきて、溶接部自体にポロシティ(気孔)を生じさせます。またアルミは、下地のアルミよりはるかに融点の高い酸化アルミニウムの自然な表面層をまとっており、きれいな溶接を行うには、まずそれを除去しなければなりません。
推奨プロセス:AC TIG
AC(交流)TIG溶接が推奨される方法です。ACサイクルがアルミ表面の酸化皮膜を除去しながら、良好な熱コントロールも得られるためです。MIG溶接も可能ですが、アルミ専用のワイヤー送給装置と、アルゴンまたはヘリウムのシールドガスが必要です。
手順
- しっかり脱脂・洗浄します — 古い鋳物の気孔に閉じ込められた油が、溶接部のポロシティの主な原因なので、作業を始める前に、溶剤とステンレス製ワイヤーブラシでこすり洗いします。
- 割れや破断部には、きれいなV開先を研削します — 割れた面の上に直接溶接しないでください。
- シールドガスには100%アルゴンを使います。
- 大きな鋳物は予熱します — 熱応力による割れを減らすため、およそ150°C〜230°C(300°F〜450°F)に。(この数値は大きな鋳物に当てはまるもので、小さな薄肉の部品では、それに応じて予熱を少なくします。)
- 合金に応じて溶加材を選びます:ER4043が最も一般的で、ほとんどのアルミ鋳造合金に適しています。シリコン含有量が高い鋳物にはER4047のほうが適しています。正しい選択は、母材の具体的な合金によって決まります。
- 1パス目は気孔からガスや汚染物質が「噴き出す」ものと考えてください — ポロシティのある部分は研削で取り除き、必要に応じて溶接し直します。
- ゆっくり冷まします — 急冷しないでください。
溶加材の選び方
| 溶加材 | 最適な用途 |
|---|---|
| ER4043 | ほとんどのアルミ鋳造合金 |
| ER4047 | シリコン含有量が高い鋳物 |
鋳鉄の溶接との違い
鋳造アルミと鋳鉄は、どちらも「難しいが溶接可能」な鋳物です。ただし理由は異なります。鋳造アルミの問題は気泡と酸化被膜であり、鋳鉄を割れさせる炭化物の脆化ではありません。比較については鋳鉄への溶接は可能か？をご覧ください。
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