JPH0370585B2 - - Google Patents
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- JPH0370585B2 JPH0370585B2 JP60171599A JP17159985A JPH0370585B2 JP H0370585 B2 JPH0370585 B2 JP H0370585B2 JP 60171599 A JP60171599 A JP 60171599A JP 17159985 A JP17159985 A JP 17159985A JP H0370585 B2 JPH0370585 B2 JP H0370585B2
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- welding
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はアルミニウム合金鋳造製部材にアルミ
ニウム合金ダイカスト製部材を溶接する方法に関
する。さらに詳しくは、前記両部材を気密性よく
溶接しうる溶接継手形状を採用した溶接方法に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for welding an aluminum alloy die-cast member to an aluminum alloy die-cast member. More specifically, the present invention relates to a welding method that employs a welded joint shape that allows the two members to be welded with good airtightness.
[従来の技術]
アルミニウム合金は展伸材のほかに、重力鋳造
ないし低圧鋳造による鋳造品、ダイカスト品など
として各種分野で広範囲に使用されている。[Prior Art] In addition to being a wrought material, aluminum alloys are widely used in various fields as cast products by gravity casting or low pressure casting, die cast products, and the like.
しかしこれらアルミニウム合金製品はそれぞれ
長所を有する反面、短所を有している。 However, while each of these aluminum alloy products has advantages, it also has disadvantages.
たとえばダイカスト製品は鋳造品にくらべて生
産性がよい、寸法精度がよい、後加工が少なくて
よい、鋳肌が平滑である、薄肉の鋳造ができるな
どの長所を有するが、溶接がきわめて困難である
という短所を有している。 For example, die-cast products have advantages over cast products, such as higher productivity, better dimensional accuracy, less post-processing, smoother casting surfaces, and the ability to cast thinner walls, but they are extremely difficult to weld. It has the disadvantage of being
すなわち、ダイカスト鋳造は溶接を高速・高圧
で金型キヤビテイ内に流入させるものであるか
ら、流入過渡期に溶湯金属内へ空気が乱入し、こ
れが鋳巣を形成する原因となつている。その他の
原因としては、離型剤から発生するガスもあげら
れるが、主に前記の空気巻込みであり、その大部
分が肉眼や顕微鏡では目視することのできないの
うな微細な状態で散在し、その内圧も著しく高い
ものとなつている。 That is, since die casting involves flowing welding material into the mold cavity at high speed and high pressure, air intrudes into the molten metal during the transition period of the inflow, which causes the formation of blowholes. Other causes include the gas generated from the mold release agent, but the main cause is the air entrainment mentioned above, most of which is scattered in a minute state that cannot be seen with the naked eye or a microscope. Its internal pressure has also become extremely high.
以上のような鋳巣は、軽合金のダイカスト製品
において一般的に生じているのであるが、アルミ
ニウム合金ダイカスト製品においても同様であ
り、かかる製品にイナートガスアーク溶接を施す
際には独特な問題が発生する。すなわち、アーク
によつてアルミニウム母材は相当の深さまで溶融
し、このときに高圧の微細気泡が加熱された状態
で集約されつつ急激に開放されるために、溶接ビ
ード部分に気泡破裂によるブローホールが発生し
たり、円滑に連続すべきビードが切れたりする。
このような現象がパイプの接合部や容器の蓋の溶
接部において生じると、溶接部の気密性が損わ
れ、圧力容器や流入管のようなばあいには、溶接
欠陥となる。 The above-mentioned blowholes generally occur in light alloy die-cast products, but they also occur in aluminum alloy die-cast products, and unique problems occur when performing inert gas arc welding on such products. do. In other words, the aluminum base metal is melted to a considerable depth by the arc, and at this time, high-pressure microbubbles are heated, aggregated, and then rapidly released, resulting in blowholes due to bubble bursting at the weld bead. This may occur, or beads that should run smoothly may break.
When such a phenomenon occurs at a pipe joint or a welded part of a container lid, the airtightness of the welded part is impaired, resulting in weld defects in cases such as pressure vessels and inflow pipes.
さらに、このような気泡破裂はシールドガスの
流れを乱し、本来のシールド機能が不充分になつ
たり、アーク自体の形態に異常を来たし、これが
原因となつて均一で良好なビードがえられがたい
という問題がある。 Furthermore, such bubble bursting disturbs the flow of the shielding gas, making the original shielding function insufficient and causing abnormalities in the shape of the arc itself, making it difficult to obtain a uniform and good bead. There is a problem that I want to do.
一方、アルミニウム合金鋳造品はダイカスト品
にくらべて生産性がわるく、寸法精度がわるいな
どの短所を有する反面、ダイカスト品のごとき高
圧の微細気泡を含有せず、溶接が容易であるとい
う長所を有している。 On the other hand, aluminum alloy cast products have disadvantages such as lower productivity and poor dimensional accuracy compared to die-cast products, but on the other hand, they have the advantage of not containing high-pressure microbubbles like die-cast products and are easy to weld. are doing.
[発明が解決しようとする問題点]
本発明者らはアルミニウム合金のダイカスト品
と鋳造品とのそれぞれの長所を生かしてダイカス
ト製部材と鋳造製部材を作製し、それらを相互に
溶接接合することを試みた。[Problems to be Solved by the Invention] The present inventors took advantage of the respective advantages of aluminum alloy die-cast products and cast products to produce die-cast members and cast members, and welded and joined them to each other. I tried.
しかし、ダイカスト製部材と鋳造製部材とを溶
接しようとしてもダイカスト製部材の前述のごと
き溶接性のわるさに起因して、これら両部材を良
好に溶接接合することができなかつた。 However, even when attempting to weld a die-cast member and a cast member, it has not been possible to successfully weld and join these two members due to the aforementioned poor weldability of the die-cast member.
しかるに、本発明者らは前記両部材の溶接接合
についてさらに鋭意研究を重ねた結果、ダイカス
ト製部材の微細気泡の開放によるブローホールの
発生を抑えうる溶接継手形状およびこれと溶接ア
ークとの位置関係を見出し、本発明を完成するに
至つた。 However, as a result of further intensive research into the welding of the two members, the present inventors have discovered a welding joint shape that can suppress the generation of blowholes due to the opening of microscopic bubbles in the die-casting member, and the positional relationship between this and the welding arc. They discovered this and completed the present invention.
[問題点を解決するための手段]
すなわち本発明は、アルミニウム合金鋳造製部
材Aにアルミニウム合金ダイカスト製部材Bをイ
ナートガスアーク溶接により接合せしめるに際し
て、部材Aの溶接部位の表面に重ね合される部材
Bの溶接部位を、その先端に向けて徐々に薄肉に
して傾斜面を形成するようにするとともに先端が
前記両部材の合せ面に関しほぼ垂直に切落された
断面形状とし、かつ前記合せ面と前記傾斜面のな
す角度(α)を30〜60度、前記ほぼ垂直に切落さ
れた先端面の高さHを1.0〜2.0mmとし、溶接トー
チを、前記部材Aの先端面と該溶接トーチの電極
との平行距離Dが1.5mm以下になるように保持し
て移動せしめつつ、溶接アークを部材Bの前記端
面からわずかに離れた部材Aの表面に向けて溶接
することを特徴とするアルミニウム合金鋳造製部
材にアルミニウム合金ダイカスト製部材を溶接す
る方法に関する。[Means for Solving the Problems] That is, the present invention provides a method for joining a die-cast aluminum alloy member B to a cast aluminum alloy member A by inert gas arc welding. The welding part B is gradually thinned toward its tip to form an inclined surface, and the tip has a cross-sectional shape cut off almost perpendicularly with respect to the mating surface of the two members, and The angle (α) formed by the inclined surface is 30 to 60 degrees, the height H of the almost vertically cut tip surface is 1.0 to 2.0 mm, and the welding torch is connected to the tip surface of the member A and the welding torch. Aluminum is welded by directing the welding arc toward the surface of the member A slightly away from the end surface of the member B while moving the aluminum while holding it so that the parallel distance D between the electrode and the electrode is 1.5 mm or less. The present invention relates to a method for welding an aluminum alloy die-cast member to an alloy cast member.
[作用]
アルミニウム合金鋳造製部材に溶接接合される
べきアルミニウム合金ダイカスト製部材の溶接部
位の形状を前記のごとき特定の形状にして溶接部
位の熱容量を少なくすることによつて、鋳造製部
材の側の溶込み量を充分に多くしてもダイカスト
製部材の前記部位を少ない入熱量で選択的に溶融
することができ、それによつてダイカスト製部材
の側の溶込み量を少なくして溶接することがで
き、そのためブローホールの発生が抑えられ、欠
陥のない気密性の高い溶接部がえられる。[Function] By making the shape of the welding part of the aluminum alloy die-casting member to be welded to the aluminum alloy casting member into a specific shape as described above to reduce the heat capacity of the welding part, the side of the casting member is reduced. Even if the amount of penetration is sufficiently increased, the portion of the die-cast member can be selectively melted with a small amount of heat input, thereby welding with a reduced amount of penetration on the side of the die-cast member. As a result, the occurrence of blowholes is suppressed and a defect-free welded part with high airtightness is obtained.
[実施例]
本発明の溶接方法はアルミニウム合金ダイカス
ト製部材とアルミニウム合金鋳造製部材とのイナ
ートガスアーク溶接に適用されるものである。こ
こでアルミニウム合金鋳造製部材とは重力鋳造品
および低圧鋳造品をいう。またイナートガスアー
ク溶接としてはMIG(Metal Inert Gas)溶接、
溶加材を用いるTIG(Tungsten Inert Gas)溶接
などがあげられるが、とくにMIG溶接に好まし
く適用される。[Example] The welding method of the present invention is applied to inert gas arc welding of an aluminum alloy die-cast member and an aluminum alloy cast member. Here, the aluminum alloy cast members refer to gravity cast products and low pressure cast products. In addition, inert gas arc welding includes MIG (Metal Inert Gas) welding,
Examples include TIG (Tungsten Inert Gas) welding using filler metal, but it is particularly preferably applied to MIG welding.
つぎに本発明を内燃機関のインテークマニホル
ドにおいて、アルミニウム合金鋳造製の本体にア
ルミニウム合金ダイカスト製の冷却水通路カバー
プレートをMIG溶接するばあいを例にとつて説
明する。 Next, the present invention will be explained using an example in which a cooling water passage cover plate made of die-cast aluminum alloy is welded to a main body made of cast aluminum alloy by MIG welding in an intake manifold of an internal combustion engine.
第1図はインテークマニホルドの平面図、第2
図はその正面図、第3図は第1図のA−A線断面
図、第4図は該インテークマニホルドの部分拡大
底面図、第5図は冷却水通路カバープレートの拡
大平面図、第6図は第5図のB−B線断面図、第
7図は前記インテークマニホルドにカバープレー
トを溶接するために合せた状態を示すものであ
る。 Figure 1 is a plan view of the intake manifold, Figure 2 is a plan view of the intake manifold.
3 is a sectional view taken along the line A-A in FIG. 1, FIG. 4 is a partially enlarged bottom view of the intake manifold, FIG. 5 is an enlarged plan view of the cooling water passage cover plate, and FIG. The figure is a sectional view taken along the line B--B in FIG. 5, and FIG. 7 shows a state in which the cover plate is attached to the intake manifold for welding.
図面において、1はアルミニウム合金鋳造製の
インテークマニホルド本体である。本体1の上面
には気化器の取付座2が形成されており、本体1
の内部には気化器に連通する混合気集合部3およ
び該集合部3から内燃機関の各気筒の吸気ポート
に向つて延びる3つの分岐通路4,5,6が設け
られている。7は本体1を内燃機関に取付けるめ
のフランジである。 In the drawings, 1 is an intake manifold body made of aluminum alloy casting. A mounting seat 2 for the carburetor is formed on the top surface of the main body 1.
An air-fuel mixture collecting section 3 communicating with the carburetor and three branch passages 4, 5, and 6 extending from the collecting section 3 toward the intake ports of each cylinder of the internal combustion engine are provided inside. 7 is a flange for attaching the main body 1 to an internal combustion engine.
本体1の下面には前記集合部3のほぼ下部に対
応する部位に略円筒形の周壁8が一体的に突設さ
れており、該周壁8の下面が後記カバープレート
との合せ面9を構成している。周壁8の内部は底
が開放されたハウジング10を構成し、内燃機関
の冷却水ジヤケツトからの冷却水が流入する流入
口が開口している。ハウジング10内には冷却水
の流路をジグザグにするための邪魔壁12が突設
されている。 A substantially cylindrical peripheral wall 8 is integrally provided on the lower surface of the main body 1 at a portion corresponding to the lower part of the gathering portion 3, and the lower surface of the peripheral wall 8 constitutes a mating surface 9 with a cover plate described later. are doing. The inside of the peripheral wall 8 constitutes a housing 10 which is open at the bottom, and has an inlet opening into which cooling water from the cooling water jacket of the internal combustion engine flows. A baffle wall 12 is provided in the housing 10 to protrude in order to form a zigzag flow path for the cooling water.
20はハウジング10を閉塞するためのアルミ
ニウム合金ダイカスト製のカバープレートであ
り、本体1の周壁8の外周より若干小さくつくら
れている。 Reference numeral 20 denotes a cover plate made of die-cast aluminum alloy for closing the housing 10, and is made slightly smaller than the outer circumference of the peripheral wall 8 of the main body 1.
カバープレート20はその外周部が立上がつた
形状とされており、その立上り部の上面が本体1
との合せ面21を構成している。カバープレート
20には本体1の邪魔壁12に対応する邪魔壁2
2が設けられると共に、ハウジング10内に流入
した冷却水を流出させるための出口管23が一体
的に設けられている。 The outer circumference of the cover plate 20 has a rising shape, and the upper surface of the rising part is connected to the main body 1.
It constitutes a mating surface 21 with. The cover plate 20 has a baffle wall 2 corresponding to the baffle wall 12 of the main body 1.
2 is provided, and an outlet pipe 23 for draining the cooling water that has flowed into the housing 10 is also integrally provided.
なお、本体1の周壁8の内周面には相対向する
位置に位置決め片13,14が一体的に形成され
ており、一方カバープレート20には本体1の前
記位置決め片13,14に対応する部位にそれぞ
れ一対の突起片24aおよび24b、ならびに2
5aおよび25bが一体的に形成されている。そ
して本体1にカバープレート20を合せるとき、
一対の突起片24aと24bとの間に位置決め片
13を、他の一対の突起片25aと25bとの間
に位置決め片14をそれぞれ嵌め込むようにする
ことにより、本体1にカバープレート20が位置
決めされる。 Note that positioning pieces 13 and 14 are integrally formed on the inner peripheral surface of the peripheral wall 8 of the main body 1 at opposing positions, and on the other hand, the cover plate 20 has positioning pieces 13 and 14 that correspond to the positioning pieces 13 and 14 of the main body 1. A pair of protruding pieces 24a and 24b, and 2
5a and 25b are integrally formed. Then, when fitting the cover plate 20 to the main body 1,
By fitting the positioning piece 13 between a pair of protrusions 24a and 24b and the positioning piece 14 between the other pair of protrusions 25a and 25b, the cover plate 20 is positioned on the main body 1. be done.
なお本体1は鋳造品であり、カバープレート2
0のダイカスト品であつて、とくに本体1の位置
決め片13,14の寸法および位置精度が高くな
いから、前記嵌合方式による位置決め手段だけで
は正確な位置決めが困難である。そこでさらに正
確な位置決めが併用されている。すなわちカバー
プレート20の下面(溶接時にはこの面が上面に
なる)に一対の円筒形のボス26a,26bを一
体的に設けておき、前記仮の位置決め手段で本体
1にカバープレート20を位置決めしたのち、予
め設定されている溶接ワイヤの移動軌跡に対して
正確に位置決めされている一対のクランプピンを
カバープレート20の前記ボス26a,26bの
ボス穴に嵌め込むことによつて、カバープレート
20の正確な位置決めをしている。 The main body 1 is a cast product, and the cover plate 2
Since the main body 1 is a die-cast product, in particular, the dimensions and positional accuracy of the positioning pieces 13 and 14 of the main body 1 are not high, so it is difficult to perform accurate positioning using only the positioning means using the above-mentioned fitting method. Therefore, more accurate positioning is also used. That is, a pair of cylindrical bosses 26a and 26b are integrally provided on the lower surface of the cover plate 20 (this surface becomes the upper surface during welding), and after positioning the cover plate 20 on the main body 1 using the temporary positioning means. The accuracy of the cover plate 20 is maintained by fitting a pair of clamp pins that are accurately positioned with respect to a preset moving trajectory of the welding wire into the boss holes of the bosses 26a and 26b of the cover plate 20. positioning.
つぎに本発明の特徴とする溶接継手形状につい
て詳述する。 Next, the shape of the welded joint, which is a feature of the present invention, will be explained in detail.
前記実施例においては、第7図に示されるごと
く本体1にカバープレート20を合せ、カバープ
レート20の外周部の全周を本体1にMIG溶接
する。 In the embodiment described above, the cover plate 20 is fitted to the main body 1 as shown in FIG. 7, and the entire outer circumference of the cover plate 20 is MIG-welded to the main body 1.
第8図はその溶接部位の拡大断面図(たとえば
第7図のC−C線拡大部分断面図)である。第8
図に示されるごとく、アルミニウム合金鋳造の本
体1の合せ面9に重ね合わされるアルミニウム合
金ダイカスト製のカバープレート20の溶接部位
が、その先端に向けて徐々に薄肉に形成されると
ともにその先端が前記合せ面9に関し、ほぼ垂直
に切落された断面形状とされている。そして溶接
時にはMIGトーチ30の溶接用ワイヤ31がカ
バープレート20の先端面27からわずかに離れ
た本体1の合せ面9に連なる面上を移動するよう
にして溶接が行なわれる。 FIG. 8 is an enlarged sectional view of the welded portion (for example, an enlarged partial sectional view taken along the line CC in FIG. 7). 8th
As shown in the figure, the welding part of the cover plate 20 made of aluminum alloy die-casting which is overlapped with the mating surface 9 of the main body 1 made of aluminum alloy casting is gradually thinned toward the tip, and the tip is The mating surface 9 has a cross-sectional shape cut off almost vertically. During welding, the welding wire 31 of the MIG torch 30 moves on a surface connected to the mating surface 9 of the main body 1, which is slightly away from the tip surface 27 of the cover plate 20.
つぎにMIG溶接の具体例を示す。 Next, a specific example of MIG welding is shown.
カバープレート20の先端面27の高さHを
1.5mm、傾斜面28が合せ面9となす角度αを45
度、先端面27と溶接ワイヤ31との平行距離D
を1.0mmとした。カバープレート20としては
ADC12(JIS H5302)相当品である、Cu2.3%、
Si9.6%、Mg0.29%、Zn0.65%、Fe0.75%、
Mn0.27%、Mi0.06%、Sn0.1%、残部Alからなる
化学組成のアルミニウム合金をダイカスト鋳造し
たものであつて、比重2.73のものを用いた。本体
1としてはAC4B(JIS H5202)相当品である。
Cu2.2%、Si8.9%、Mg0.45%、Zn0.63%、Fe0.73
%、Mn0.30%、残部Alからなる化学組成のアル
ミニウム合金を低圧鋳造したものを用いた。 The height H of the tip surface 27 of the cover plate 20 is
1.5mm, the angle α between the inclined surface 28 and the mating surface 9 is 45
degree, the parallel distance D between the tip surface 27 and the welding wire 31
was set to 1.0mm. As the cover plate 20
ADC12 (JIS H5302) equivalent product, Cu2.3%,
Si9.6%, Mg0.29%, Zn0.65%, Fe0.75%,
An aluminum alloy with a chemical composition of 0.27% Mn, 0.06% Mi, 0.1% Sn, and the balance Al was die-cast and had a specific gravity of 2.73. The main body 1 is equivalent to AC4B (JIS H5202).
Cu2.2%, Si8.9%, Mg0.45%, Zn0.63%, Fe0.73
%, Mn 0.30%, and the balance aluminum was low-pressure cast.
MIG溶接の条件はつぎのとおりである。 The conditions for MIG welding are as follows.
アーク電流:130A
アーク電圧:16V
アークパルス:なし
溶接ワイヤ直径:1.2mm
シールドガス:100%Ar 流量25/分
トーチ移動速度(平均):70cm/分
なおワイヤ材質としては、A5356(JIS Z3232)
相当品の、Si0.06%、Mg5.03%、Fe0.09%、
Mn0.12%、Ti0.08%、Cr0.10%、Cu微量、Zn微
量、残部Alからなる化学組成のものを用いた。Arc current: 130A Arc voltage: 16V Arc pulse: None Welding wire diameter: 1.2mm Shielding gas: 100% Ar Flow rate 25/min Torch movement speed (average): 70cm/min The wire material is A5356 (JIS Z3232)
Equivalent products: Si0.06%, Mg5.03%, Fe0.09%,
A chemical composition consisting of 0.12% Mn, 0.08% Ti, 0.10% Cr, a trace amount of Cu, a trace amount of Zn, and the balance Al was used.
前記の諸条件下でMIG溶接してえた溶接部断
面の写真のスケツチ図を第9図に示す。第9図に
示されるごとく、溶接ビード40にはブローホー
ルがまつたく認められなかつた。またえられた製
品50個について、ハウジング10内に2Kg/cm2の
気圧をかけて水中で気密試験を行なつたところ、
全数合格であつた。 Figure 9 shows a photographic sketch of the cross section of the welded part obtained by MIG welding under the above conditions. As shown in FIG. 9, no blowholes were observed in the weld bead 40. For the 50 products obtained, an airtightness test was conducted underwater by applying an air pressure of 2 kg/cm 2 inside the housing 10.
I passed all the exams.
本発明の溶接継手形状によるときは、前記のご
とくブローホールなどの欠陥がなく、気密性の高
い溶接部がえられるのであるが、、その理由を、
溶接局部の変化状態を模式的に示す第10〜12
図にもとづいて説明する。本発明においては、
MIGトーチ30の溶接ワイヤ31はカバープレ
ート20の先端面27よりわずかに離れた本体1
の表面上を移動するようにされているから、第1
0図に示されるごとく任意の溶接部位の加熱初期
においては鋳造製部材である本体1の表面のみが
溶融して溶融池41が形成され、ダイカスト製部
材であるカバープレート20の方は未だ溶融して
いない。加熱が進行すると、第11図に示される
ごとく、本体1の溶込み量が多くなり溶融池が深
くなるが、カバープレート20の方はその先端部
がわずかに溶融するにすぎない。加熱がさらに進
行すると、第12図に示されるごとく、それまで
の本体1への充分な入熱量の一部により、カバー
プレート20の方も溶融されるが、前述のごとく
カバープレート20は先端方向に徐々に薄肉にさ
れているから、少量の入熱量でその薄肉部が選択
的に溶融され、その溶込み量は少量に止められ
る。このようにして本体1およびカバープレート
20の溶込みがなされかつ溶接ワイヤからの金属
供給により、最終的に第9図に示されるような溶
接部がえられる。 When using the welded joint shape of the present invention, a welded part with high airtightness is obtained without defects such as blowholes as described above.The reason is as follows.
10th to 12th diagrams schematically showing changing states of local welding parts
This will be explained based on the diagram. In the present invention,
The welding wire 31 of the MIG torch 30 is connected to the main body 1 slightly apart from the tip surface 27 of the cover plate 20.
The first
As shown in Figure 0, at the initial stage of heating any welding part, only the surface of the main body 1, which is a cast member, is melted to form a molten pool 41, and the cover plate 20, which is a die-cast member, is not yet melted. Not yet. As the heating progresses, as shown in FIG. 11, the amount of penetration of the main body 1 increases and the molten pool becomes deeper, but the tip of the cover plate 20 melts only slightly. As the heating progresses further, as shown in FIG. 12, the cover plate 20 is also melted due to a portion of the sufficient amount of heat input to the main body 1, but as described above, the cover plate 20 is melted in the distal direction. Since the wall is gradually made thinner, the thin wall portion is selectively melted with a small amount of heat input, and the amount of penetration is kept to a small amount. In this way, the main body 1 and the cover plate 20 are penetrated, and by supplying metal from the welding wire, a welded part as shown in FIG. 9 is finally obtained.
本発明においては前記のごとく、鋳造製部材の
溶込み量を充分に多くする一方、気泡を含有する
ダイカスト製部材の溶込み量を両部材の融合一体
化を損ねない範囲で極力少なくすることができ、
そのためブローホールの発生が可及的に低減さ
れ、気密性の高い溶接部がえられる。 In the present invention, as described above, it is desirable to sufficiently increase the amount of penetration of the cast member, while minimizing the amount of penetration of the die-cast member containing bubbles to the extent that it does not impair the fusion and integration of both members. I can do it,
Therefore, the occurrence of blowholes is reduced as much as possible, and a welded part with high airtightness can be obtained.
本発明における前記のごとき配慮がなされてい
ない溶接継手形状、たとえば第15〜18図に示
される溶接継手形状のばあいは、鋳造製部材10
0とダイカスト製部材101との溶融一体化を良
好に行なおうとすれば、必然的にダイカスト製部
材101の側の入熱量、溶込み量を多くしなけれ
ばならず、そうするとブローホールの発生が多く
なる。 In the case of a welded joint shape in which the above-mentioned consideration is not taken in the present invention, for example, the welded joint shape shown in FIGS. 15 to 18, the cast member 10
0 and the die-cast member 101, it is necessary to increase the amount of heat input and the amount of penetration into the die-cast member 101, which will cause blowholes to occur. There will be more.
本発明の溶接継手形状において、ダイカスト製
部材における傾斜角(α)、先端面27の高さH、
先端面27と溶接ワイヤ31との距離Dなどは
MIG溶接の条件などにも依存し、一義的に決定
することは困難であり、実験的に決めることが好
ましいが、前記の鋳造製部材の溶込み量を充分に
多くする一方、気泡を含有するダイカスト製部材
の溶込み量を両部材の融合一体化を損ねない範囲
で極力少なくして、ブローホールの発生を可及的
に抑制し、気密性の高い溶接部をうるという作用
効果を達成するように、つぎの範囲から選択され
る。 In the welded joint shape of the present invention, the inclination angle (α) of the die-cast member, the height H of the tip surface 27,
The distance D between the tip surface 27 and the welding wire 31, etc.
It depends on the MIG welding conditions, etc., and it is difficult to determine it unambiguously, so it is preferable to determine it experimentally. To achieve the effect of suppressing the occurrence of blowholes as much as possible and obtaining a highly airtight welded part by minimizing the amount of penetration of die-cast parts without impairing the fusion and integration of both parts. are selected from the following ranges:
傾斜角(α):30〜60度
先端面の高さH:1.0〜2.0mm
距離D:1.5mm以下
なおダイカスト製部材20の傾斜面28は平面
でなくてもよく、多少凸状であつても、凹状であ
つてもよい。また先端面27も両部材の合せ面に
対して必ずしも垂直である必要はなく、垂直から
多少傾斜していてもよい。Inclination angle (α): 30 to 60 degrees Height of tip surface H: 1.0 to 2.0 mm Distance D: 1.5 mm or less Note that the inclined surface 28 of the die-cast member 20 does not have to be flat, and may be somewhat convex. It may also be concave. Further, the tip end surface 27 does not necessarily have to be perpendicular to the mating surface of both members, and may be slightly inclined from the perpendicularity.
本発明において用いるアルミニウム合金鋳造製
部材の材質としてはとくに制限はなく、前述の
AC4Bのほかに、AC2A、AC2B、AC3A、
AC4A、AC4C、AC4Dなどが用いられる。 There is no particular restriction on the material of the cast aluminum alloy member used in the present invention, and the above-mentioned
In addition to AC4B, AC2A, AC2B, AC3A,
AC4A, AC4C, AC4D, etc. are used.
またアルミニウム合金ダイカスト製部材の材質
もとくに制限はなく、前述のADC12のほかに、
ADC1、ADC10などが用いられる。なおアルミ
ニウム合金ダイカスト品は気泡の含有率によりそ
の比重が広範囲に変化するものであるが、本発明
においては比重が2.69〜2.73の範囲にある比較的
気泡含有率の高いダイカスト品でも何ら問題なく
使用することができる。 In addition, there are no particular restrictions on the material of the aluminum alloy die-casting member, and in addition to the above-mentioned ADC12,
ADC1, ADC10, etc. are used. Note that the specific gravity of aluminum alloy die-cast products varies over a wide range depending on the bubble content, but in the present invention, even die-cast products with a relatively high bubble content in the range of 2.69 to 2.73 can be used without any problems. can do.
溶接ワイヤとしては前述のA5356以外にも
A4063、A5556、A5654、A5183などが用いられ
る。シールドガスとしては100%Ar以外にも、85
%Ar+15%He、98%Ar+2%O2などの通常の
MIX溶接用シールドガスがいずれも用いられる。 In addition to the above-mentioned A5356, there are also welding wires available.
A4063, A5556, A5654, A5183, etc. are used. In addition to 100% Ar as a shielding gas, 85
Normal such as %Ar + 15% He, 98% Ar + 2% O2
MIX welding shielding gas is used in both cases.
本発明においては、さらに前記のごとくアルミ
ニウム合金鋳造製のインテークマニホルド本体1
にアルミニウム合金ダイカスト製のカバープレー
ト20を溶接して気密構造とするばあいなどにお
いて、溶接開始部と終了部を特定の部位にとるこ
とによつてより完全な気密機構がえらるれことが
見出された。 In the present invention, as described above, the intake manifold body 1 is made of aluminum alloy casting.
When creating an airtight structure by welding a cover plate 20 made of aluminum alloy die-casting to a metal plate, it has been found that a more complete airtight mechanism can be achieved by placing the welding start and end points at specific locations. Served.
第19図は第7図における本体1の周壁8上の
任意な点Pから溶接を開始し、1周して該点Pで
溶接を終了するばあいの断面図であるが、このば
あい溶接開始点Pにおける本体1は冷たいので本
体1の溶込み量が過少となり、本体1とカバープ
レート20との間の融合が良好に行なわれがた
く、この部分に洩れが発生しやすい。本体1の溶
込み量を多くしようとすると、カバープレート2
0への入熱量が多くなり、ブローホールが発生し
やすくなる。 FIG. 19 is a cross-sectional view of the case where welding is started from an arbitrary point P on the peripheral wall 8 of the main body 1 in FIG. Since the main body 1 at point P is cold, the amount of penetration of the main body 1 is too small, making it difficult to achieve good fusion between the main body 1 and the cover plate 20, and leakage is likely to occur at this portion. If you try to increase the penetration amount of main body 1, cover plate 2
The amount of heat input to 0 increases, making blowholes more likely to occur.
そこで本発明者らは、第20図に示されるごと
く、溶接開始部(終了部)における周壁8の肉厚
を大きくし、カバープレート20の外周縁から離
れた点Qを溶接開始点(終了点)とすることを試
みたのであるが、このばあい捨てビード50の形
成時の熱で溶接部位における溶接部位の本体1は
ある程度余熱されるけれども、溶接部位の本体1
の熱容量自体が大きくなつているので、やはり溶
接部位における本体1の溶込み量が少ない。 Therefore, as shown in FIG. 20, the inventors increased the wall thickness of the peripheral wall 8 at the welding start point (end point), and moved a point Q away from the outer peripheral edge of the cover plate 20 to the welding start point (end point). ), but in this case, although the body 1 at the welding area is preheated to some extent by the heat generated during the formation of the sacrificial bead 50, the body 1 at the welding area
Since the heat capacity itself is increasing, the amount of penetration of the main body 1 at the welding site is still small.
前記の点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、アルミ
ニウム合金鋳造部材にアルミニウム合金ダイカス
ト製部材をMIG溶接する際に、その溶接開始部
および終了部(以下、溶接開始・終了部という)
をアルミニウム合金鋳造製部材の側であつて、両
部材の溶接部位から離れた部位に設定し、かつ溶
接開始・終了部と溶接部位との間に溝を設けるこ
とによつて前記問題が解消されることが見出され
た。 As a result of intensive research in view of the above points, we have found that when MIG welding an aluminum alloy die-cast member to an aluminum alloy cast member, the welding start and end parts (hereinafter referred to as welding start and end parts)
The above problem can be solved by setting the groove on the side of the cast aluminum alloy member and away from the welding area of both members, and by providing a groove between the welding start/end part and the welding area. It was found that
第13図は前記実施態様の一実施例を示す断面
図であり、第7図のD−D線部分断面図に対応す
る。この実施例においてはインテークマニホルド
本体1に設けられているハーネスクランプのため
ボス15を溶接開始・終了部として利用するもの
であり、ボス15と周壁8との間に溝16が形成
されている。この溝16を設けたことによつて、
溝16とカバープレート20の先端との間に熱容
量の小さい角部17が形成される。 FIG. 13 is a cross-sectional view showing an example of the embodiment, and corresponds to the partial cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 7. In this embodiment, a boss 15 is used as a welding start and end point for a harness clamp provided on the intake manifold body 1, and a groove 16 is formed between the boss 15 and the peripheral wall 8. By providing this groove 16,
A corner 17 with a small heat capacity is formed between the groove 16 and the tip of the cover plate 20.
このような溶接開始・終了部を別途に設けたば
いのMIG溶接の仕方を説明すると、第14図に
示すごとく、前記ボス15上の点Rから溶接を開
始し、捨てビード50形成しながらMIGトーチ
30をカバープレート20の先端方向に進行させ
る。そしてトーチ30が溝16を横切ると、本体
1の前記角部17が加熱されるが、この部位は熱
容量が小さく比較的小さい入熱量で溶融するか
ら、カバープレート20への入熱量を適量に維持
しながら本体1の溶込みを確保でき、この部位で
の気密性が確保される。 To explain how to perform MIG welding when such a welding start and end part is provided separately, as shown in FIG. The torch 30 is advanced toward the tip of the cover plate 20. When the torch 30 crosses the groove 16, the corner 17 of the main body 1 is heated, but since this part has a small heat capacity and melts with a relatively small amount of heat input, the amount of heat input to the cover plate 20 is maintained at an appropriate amount. At the same time, penetration of the main body 1 can be ensured, and airtightness at this part is ensured.
そして溶接ビード40を形成しながらMIGト
ーチ30をカバープレート20の外周を1周さ
せ、ついで再度溝16を横切り、ボス15上の開
始点Qの近傍で溶接を終了する。 Then, the MIG torch 30 is moved around the outer periphery of the cover plate 20 once while forming a welding bead 40, and then crosses the groove 16 again to finish welding near the starting point Q on the boss 15.
本発明において、溝16の断面形状は前記熱容
量の小さい角部17が形成されるかぎりとくに制
限はなく、U字形状、V字形状、半円形状、角形
形状など種々の形状をとりうるものである。溝1
6の深さは前記角部17の断面積(これによつて
本体1の溶込み量がほぼ決まる)をどのように設
定するかによつてかわるが、カバープレート20
の寸法などを前述の実施例のごとくするばあい
は、3〜5mm程度が適当である。 In the present invention, the cross-sectional shape of the groove 16 is not particularly limited as long as the corner portion 17 with a small heat capacity is formed, and can take various shapes such as a U-shape, a V-shape, a semicircular shape, and a square shape. be. Groove 1
The depth of the cover plate 20 varies depending on how the cross-sectional area of the corner portion 17 (which approximately determines the amount of penetration of the main body 1) is determined.
If the dimensions are as in the above-mentioned embodiment, a suitable value is about 3 to 5 mm.
前記実施例では、溶接開始・終了部としてボス
15を利用したが、別途専用のものを設けてよ
い。そのばあい溶接開始・終了部の表面が本体1
とカバープレート20の合せ面とほぼ同一平面に
なるようにするのが、溶接操作が容易な点から好
ましい。 In the embodiment described above, the boss 15 was used as the welding start/end part, but a dedicated one may be provided separately. In that case, the surface of the welding start/end part is body 1.
It is preferable to make the welding surface substantially flush with the mating surface of the cover plate 20 from the viewpoint of easy welding operation.
また溶接開始・終了部は気密性に影響を与えな
い、部位に設けることが必要であり、たとえばカ
バープレート20の表面などを溶接開始・終了部
とする捨てビードの部位にカバープレートの溶込
みによりブローホールが発生し、その部位の気密
性がそれだけ低下することになるから好ましくな
い。 In addition, it is necessary to provide the welding start and end portions at locations that do not affect airtightness. For example, it is necessary to provide the welding start and end portions at locations where the welding start and end portions are the surface of the cover plate 20. This is not preferable because a blowhole will occur and the airtightness of the area will be reduced accordingly.
以上本発明をアルミニウム合金鋳造製部材であ
るインテークマニホルド本体にアルミニウム合金
ダイカスト製部材である冷却水通路カバープレー
トをMIG溶接するばあいを例にとつて説明した
が、本発明はかかる例に限定されるものではな
く、両部材をMIG溶接あるいはTIG溶接して気
密構造(たとえば各種密閉容器、流体を流す管上
体など)をうるばあいに好適に適用されるもので
ある。 The present invention has been described above using an example in which a cooling water passage cover plate, which is a die-cast aluminum alloy member, is MIG-welded to an intake manifold body, which is a cast aluminum alloy member, but the present invention is not limited to such an example. It is suitable for use in cases where both parts are MIG or TIG welded to create an airtight structure (for example, various types of closed containers, tube bodies through which fluids flow, etc.).
[発明の効果]
アルミニウム合金鋳造製部材とアルミニウム合
金ダイカスト製部材とをイナートガスアーク溶接
する際の継手形状を前記特定の形状とすることに
より、ダイカスト製部材に含有される高圧の気泡
の開放によるブローホールの発生が可及的に低減
され、気密性の高い溶接部がえられる。[Effects of the Invention] By setting the joint shape to the above-mentioned specific shape when inert gas arc welding an aluminum alloy casting member and an aluminum alloy die casting member, blowing due to the release of high pressure air bubbles contained in the die casting member can be achieved. The occurrence of holes is reduced as much as possible, and a welded part with high airtightness is obtained.
第1図は本発明が適用されるインテークマニホ
ルドの一例を示す平面図、第2図はその正面図、
第3図は第1図のA−A線断面図、第4図は該イ
ンテークマニホルドの部分拡大底面図、第5図は
冷却水通路カバープレートの拡大平面図、第6図
は第5図のB−B線断面図、第7図は前記インテ
ークマニホルドにカバープレートを合せた状態を
示す平面図、第8図は第7図のC−C線拡大部分
断面図、第9図はえられた溶接部の溶接状態を示
す断面図、第10〜12図は溶接部位の溶融過程
を示す断面図、第13図は本発明の別の実施例を
示す断面図、第14図は第13図の実施例におけ
る溶接状態を示す断面図、第15〜18図はそれ
ぞれ本発明の範囲外の溶接継手形状の例を示す断
面図、第19〜20図はそれぞれ本発明の範囲外
の溶接継手形状のさらに別の例を示す断面図であ
る。
(図面の主要符号)、1:アルミニウム合金鋳
造製インテークマニホルド本体、20:アルミニ
ウム合金ダイカスト製カバープレート、30:
MIGトーチ、31:溶接ワイヤ、40:溶接ビ
ード。
FIG. 1 is a plan view showing an example of an intake manifold to which the present invention is applied, FIG. 2 is a front view thereof,
3 is a sectional view taken along the line A-A in FIG. 1, FIG. 4 is a partially enlarged bottom view of the intake manifold, FIG. 5 is an enlarged plan view of the cooling water passage cover plate, and FIG. 7 is a plan view showing a state in which the cover plate is fitted to the intake manifold, FIG. 8 is an enlarged partial sectional view taken along line C-C of FIG. 7, and FIG. 10 to 12 are sectional views showing the welding state of the welded part, FIG. 13 is a sectional view showing another embodiment of the present invention, and FIG. 14 is the same as that of FIG. 13. 15 to 18 are cross-sectional views showing examples of welded joint shapes outside the scope of the present invention, and Figures 19 to 20 are cross-sectional views showing welded joint shapes outside the scope of the present invention, respectively. FIG. 7 is a cross-sectional view showing yet another example. (Main symbols in the drawing), 1: Intake manifold body made of aluminum alloy casting, 20: Cover plate made of aluminum alloy die casting, 30:
MIG torch, 31: welding wire, 40: welding bead.
Claims (1)
ム合金ダイカスト製部材Bをイナートガスアーク
溶接により接合せしめるに際して、部材Aの溶接
部位の表面に重ね合される部材Bの溶接部位を、
その先端に向けて徐々に薄肉にて傾斜面を形成す
るようにするとともにその先端が前記両部材の合
せ面に関しほぼ垂直に切落された断面形状とし、
かつ前記合せ面と前記傾斜面のなす角度(α)を
30〜60度、前記ほぼ垂直に切落された先端面の高
さHを1.0〜2.0mmとし、溶接トーチを、前記部材
Aの先端面と該溶接トーチの電極との平行距離D
が1.5mm以下になるように保持して移動せしめつ
つ、溶接アークを部材Bの前記先端面からわずか
に離れた部材Aの表面に向けて溶接することを特
徴とするアルミニウム合金鋳造製部材にアルミニ
ウム合金ダイカスト製部材を溶接する方法。1. When joining aluminum alloy die-cast member B to aluminum alloy die-cast member A by inert gas arc welding, the welding area of member B that is superimposed on the surface of the welding area of member A,
A sloping surface is formed with a gradually thinner wall toward the tip, and the tip has a cross-sectional shape cut off almost perpendicularly to the mating surface of the two members,
And the angle (α) between the mating surface and the inclined surface is
30 to 60 degrees, the height H of the nearly vertically cut off tip surface is 1.0 to 2.0 mm, and the welding torch is set at a parallel distance D between the tip surface of the member A and the electrode of the welding torch.
The welding arc is directed toward the surface of member A slightly distant from the tip surface of member B while holding and moving the aluminum alloy so that the tip surface is 1.5 mm or less. A method of welding alloy die-cast parts.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17159985A JPS6233074A (en) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | Welding joint shape for aluminum alloy die-cast member and aluminum alloy cast member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17159985A JPS6233074A (en) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | Welding joint shape for aluminum alloy die-cast member and aluminum alloy cast member |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6233074A JPS6233074A (en) | 1987-02-13 |
| JPH0370585B2 true JPH0370585B2 (en) | 1991-11-08 |
Family
ID=15926151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17159985A Granted JPS6233074A (en) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | Welding joint shape for aluminum alloy die-cast member and aluminum alloy cast member |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6233074A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5112644A (en) * | 1990-03-08 | 1992-05-12 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Horizontal precession tooling and method for tube rotation |
| US5864355A (en) * | 1997-03-20 | 1999-01-26 | Lexmark International, Inc. | Image forming apparatus with laser calibration during ramp-up period of an optical device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5850182A (en) * | 1981-09-22 | 1983-03-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Welding method for aluminum or aluminum alloy pipe |
| JPS6064777A (en) * | 1983-09-16 | 1985-04-13 | Daihatsu Motor Co Ltd | Method for welding expanded aluminum member to aluminum die casting member |
-
1985
- 1985-08-02 JP JP17159985A patent/JPS6233074A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6233074A (en) | 1987-02-13 |
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