JPH066229B2 - Arc welding method for Al-Li alloy - Google Patents
Arc welding method for Al-Li alloyInfo
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- JPH066229B2 JPH066229B2 JP60050094A JP5009485A JPH066229B2 JP H066229 B2 JPH066229 B2 JP H066229B2 JP 60050094 A JP60050094 A JP 60050094A JP 5009485 A JP5009485 A JP 5009485A JP H066229 B2 JPH066229 B2 JP H066229B2
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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、溶接部に発生するブローホールなどの欠陥を
なくするAl−Li系合金のアーク溶接方法に関するも
のである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an arc welding method for an Al—Li alloy that eliminates defects such as blowholes generated in a welded portion.
[従来の技術] 従来、この種の溶接方法として、第9図に示すように、
Al−Li系合金の板材1に、板材と同質の溶接金属材
を用いて、TIG溶接やMIG溶接により、つまり溶接
機(トーチ)3の電極3aと溶接部2間にアーク4を発
生させるとともに、不活性ガスを吹き付けながら溶接を
行なう方法が知られている。[Prior Art] Conventionally, as a welding method of this kind, as shown in FIG.
Using a weld metal material of the same quality as the plate material for the plate material 1 of the Al-Li alloy, by TIG welding or MIG welding, that is, an arc 4 is generated between the electrode 3a of the welding machine (torch) 3 and the welding portion 2. A method of performing welding while spraying an inert gas is known.
[発明が解決しようとする問題点] ところが、上記溶接方法では、合金中のLiOH、Li
Hや、溶接時に金属中に吸収されるH2などにより、溶
接部2の裏ビート部2aや止端部2bの周辺部にブロー
ホールなどの欠陥が発生することが多く、このため、溶
接部の機械的強度を低下させて信頼性が損われることが
あった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above welding method, LiOH and Li in the alloy
Due to H and H 2 absorbed in the metal during welding, defects such as blowholes often occur in the peripheral portions of the back beat portion 2a and the toe portion 2b of the welded portion 2. Therefore, the welded portion There was a case where the mechanical strength of was reduced and the reliability was impaired.
また、第9図(B)、第9図(C)に示すように、厚い
板材1の溶接で、溶接部2を複数の肉盛部で積層する方
法でも、同様に裏ビート部2aや止端部2bにブローホ
ールなどの欠陥が発生する。Further, as shown in FIGS. 9 (B) and 9 (C), by welding the thick plate material 1 and laminating the welded portions 2 by a plurality of built-up portions, the back beat portion 2a and the stoppers are similarly formed. Defects such as blow holes occur at the end 2b.
本発明は、上記従来技術の問題点を解消するためになさ
れたもので、溶接部の裏側にブローホールなどの欠陥を
生ぜず、溶接部の信頼性を高めたAl−Li系合金のア
ーク溶接方法を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and does not cause defects such as blowholes on the back side of the welded portion, and arc welding of an Al-Li alloy having improved reliability of the welded portion. The purpose is to provide a method.
[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するためになされた本発明は、Liを含
有するアルミニウム合金からなる板材の両面を切削し、
この板材を表側から不活性ガスアーク溶接した後に、該
板材の溶接部の裏側から、該溶接部の表面を溶解させる
ように不活性ガス及びアークを吹き付けることを特徴と
するものである。[Means for Solving Problems] The present invention made to achieve the above object is to cut both sides of a plate material made of an aluminum alloy containing Li,
After the plate material is subjected to the inert gas arc welding from the front side, the inert gas and the arc are sprayed from the back side of the welded portion of the plate material so as to melt the surface of the welded portion.
ここで、Liを含有するアルミニウム合金とは、Liを
0.1重量%〜30重量%含有するアルミニウム合金を
いい、必要に応じてMg0.1重量%〜15重量%、M
n0.1重量%〜15重量%、その他Fe、Ni、Zr
などの成分を含有したものを含み、不活性ガス及びアー
クの吹き付けとは、TIG溶接機などにより不活性ガス
を吹き付けながら溶接部の表面をアークで高温にして該
表面の一部をわずかに溶解させることをいう。Here, the aluminum alloy containing Li means an aluminum alloy containing 0.1 wt% to 30 wt% of Li, and if necessary, Mg 0.1 wt% to 15 wt%, M
n 0.1% by weight to 15% by weight, other Fe, Ni, Zr
Including those containing such components, spraying an inert gas and an arc means that the surface of the weld is heated to a high temperature by the arc while spraying an inert gas with a TIG welding machine, etc., and a part of the surface is slightly melted. It means to let.
[作用] 本願発明が対象とするAl−Li系合金は、Liを含
まない他のアルミ合金と異なり、アーク溶接によってブ
ローホールなどの欠陥が非常に生じ易いものである。[Operation] Unlike other aluminum alloys that do not contain Li, the Al-Li alloy targeted by the present invention is very susceptible to defects such as blowholes due to arc welding.
つまり、Liを含まないアルミニウム合金の溶接では、
長時間放置した合金を溶接する場合などを除いてブロー
ホールがほとんど発生しないが、これに対して、活性な
Liを含むAl−Li系合金は、鋳造中あるいは鋳造後
に放置した場合に水蒸気やH2を吸収して、合金内部に
LiOHやLiHなどの介在物を生成し、これが原因で
溶接部にブローホールが発生することがある。また、A
l−Li系合金は、溶接中にも水蒸気やH2などを吸収
し、これによってブローホールが発生することがある。In other words, in the welding of aluminum alloy that does not contain Li,
Blowholes hardly occur except when welding an alloy that has been left for a long time. On the other hand, an Al-Li alloy containing active Li contains water vapor and H when it is left during casting or after casting. 2 may be absorbed to form inclusions such as LiOH and LiH inside the alloy, which may cause blowholes in the welded portion. Also, A
The l-Li alloy absorbs water vapor, H 2 and the like during welding, which may cause blowholes.
そこで、このようなAl−Li系合金を溶接する場合
は、TIG溶接やMIG溶接などの不活性ガスアーク溶
接を行う。この不活性ガスアーク溶接によれば、溶接時
に吹き付ける吹活性ガスの清浄作用によって、不活性ガ
スを吹き付けた溶接部分のブローホールの発生を抑える
ことができる。Therefore, when welding such an Al-Li alloy, inert gas arc welding such as TIG welding or MIG welding is performed. According to this inert gas arc welding, it is possible to suppress the generation of blowholes in the welded portion sprayed with the inert gas by the cleaning action of the spray activated gas sprayed at the time of welding.
ところが、Al−Li系合金において、このように不
活性ガスアーク溶接を行った場合でも、溶接部が溶接す
る部材(板材など)の裏側に達するときには、ブローホ
ールが溶接部の裏側(即ちアークを吹き付けて溶接した
面の反対側)に発生することが問題となる。つまり、A
l−Li系合金は上述の様に活性な合金であるため、溶
接部の裏側においても、合金内に含まれるLiOHやL
iHや、溶接中に吸収される水蒸気及びH2などによ
り、多くのブローホールが発生することがある。However, even in the case of performing such an inert gas arc welding in the Al-Li alloy, when the weld reaches the back side of the member (plate material or the like) to be welded, the blow hole is blown by the back side (that is, the arc is blown). The problem is that it occurs on the opposite side of the welded surface). That is, A
Since the l-Li-based alloy is an active alloy as described above, even on the back side of the welded portion, LiOH and L contained in the alloy can be used.
Many blowholes may be generated due to iH, water vapor and H 2 absorbed during welding.
そこで、本願発明においては、まず合金板材の両面を
切削してブローホールの原因となるLiOHやLiHな
どを除去し、この板材を表側から不活性ガスアーク溶接
する。よって、溶接部の表側では、表面の切削及び不活
性ガスの清浄作用により、ブローホールの発生を防ぐこ
とができる。そして、このアーク溶接の後に、溶接部の
裏側から不活性ガス及びアークを吹き付け、溶接部の裏
側の表面をわずかに溶解させる。よって、溶接部の裏側
においても、溶接前の表面切削及び溶接後の表面の溶解
により、裏側に生じるブローホールなどの欠陥を消滅さ
せることができる。Therefore, in the present invention, first, both surfaces of the alloy plate material are cut to remove LiOH, LiH, etc. that cause blowholes, and this plate material is subjected to inert gas arc welding from the front side. Therefore, on the front side of the welded portion, it is possible to prevent the generation of blowholes by cutting the surface and cleaning the inert gas. Then, after this arc welding, an inert gas and an arc are blown from the back side of the weld to slightly melt the surface on the back side of the weld. Therefore, even on the back side of the welded part, defects such as blowholes generated on the back side can be eliminated by surface cutting before welding and melting of the surface after welding.
[実施例] 以下、本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。
第1図(A)に示すように、まず、0.8%Li,4.
7%Mg−残部Alからなる板材1の両表面1a、1b
を厚さT(0.3mm程度)だけスクレーパなどにより切
削研摩を行なう。ついで、第1図(B)のように板材1
の開先を形成した後、板材とほぼ同材質の合金材を溶接
部材として用い、溶接機3の電極3aからアーク4を発
生させてTIG溶接またはMIG溶接を行なう。このと
き、溶接方法として、たとえば、AC.TIGアーク溶
接による1層突き合せ溶接を用い、その条件を、溶接電
流70A、溶接速度18cm/分、Arガス流量12/
分に設定する。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1 (A), first, 0.8% Li, 4.
Both surfaces 1a, 1b of the plate material 1 made of 7% Mg-the balance Al
The thickness T (about 0.3 mm) is cut and polished by a scraper or the like. Then, as shown in FIG. 1 (B), the plate material 1
After the groove is formed, an alloy material having substantially the same material as the plate material is used as a welding member, and an arc 4 is generated from the electrode 3a of the welding machine 3 to perform TIG welding or MIG welding. At this time, as a welding method, for example, AC. Single-layer butt welding by TIG arc welding was used, and the conditions were as follows: welding current 70A, welding speed 18 cm / min, Ar gas flow 12 /
Set to minutes.
ついで、第1図(C)に示すように、裏ビート部2aの
下方に溶接機3を設置して溶接部2の下面にアーク4を
発生させて、いわゆるアークによる清浄作業を行なう。
このときの条件は、電流50A、移動速度20cm/分、
Arガス流量12/分に設定する。これにより、溶接
部2の表面温度が溶接時の1000℃程度に対して、7
00〜800℃に設定される。上記清浄作業により、裏
ビート部2aの表面の一部は、わずかに溶解してブロー
ホールが消滅し、第2図の写真に示すような欠陥のない
溶接部2が得られる(第5図参照)。Then, as shown in FIG. 1 (C), a welding machine 3 is installed below the back beat portion 2a to generate an arc 4 on the lower surface of the welding portion 2 to perform so-called arc cleaning.
The conditions at this time are: current 50A, moving speed 20 cm / min,
The Ar gas flow rate is set to 12 / min. As a result, the surface temperature of the welded portion 2 is about 7
The temperature is set to 00 to 800 ° C. By the above cleaning operation, a part of the surface of the back beat portion 2a is slightly melted and the blow hole disappears, and the welded portion 2 having no defect as shown in the photograph of FIG. 2 is obtained (see FIG. 5). ).
なお、上記清浄作業に、アークを進行方向に対して左右
に振らせながら行なう、いわゆるウィービングを行なう
と、広範囲にわたってブローホールなどの欠陥を除去で
きる。In addition, if the so-called weaving is performed while swinging the arc left and right with respect to the traveling direction in the cleaning work, defects such as blow holes can be removed over a wide range.
上記実施例を第1表に示すとともに、切削だけでアーク
洗浄作業を行なわない比較例1、さらに切削およびアー
ク洗浄作業のいずれも行なわない比較例2についての結
果を第1表に併記する。これによれば、比較例1、2で
は、第3図および第4図の写真(第6図および第7図参
照)に示すように、溶接部2を裏ビート部2aおよび止
端部2bには、まだブローホールが残留していることが
分かる。尚、比較例3として、Liを含まないAl合金
(4.5%Mg−残部Al)を比較例2と同様に溶接し
たが、この場合溶接部にブローホールは発生しなかった
(第1表参照)。Table 1 shows the results of the above-mentioned examples in Table 1, and Comparative Example 1 in which the arc cleaning work is performed only by cutting and Comparative Example 2 in which neither cutting nor arc cleaning work is performed. According to this, in Comparative Examples 1 and 2, as shown in the photographs of FIG. 3 and FIG. 4 (see FIG. 6 and FIG. 7), the welded portion 2 was formed on the back beat portion 2a and the toe portion 2b. Reveals that blowholes still remain. As Comparative Example 3, an Al alloy containing no Li (4.5% Mg-remainder Al) was welded in the same manner as in Comparative Example 2, but in this case, no blowhole was generated in the welded portion (Table 1). reference).
したがって、上記実施例によれば、アークによる清浄作
業により、溶接部の裏側のブローホールが完全に消滅さ
せることができ、さらに、溶接部の周辺の広範囲にわた
ってブローホールを消滅させたい場合には、板材の表面
を切削する工程を加えることが有効である。Therefore, according to the above-mentioned embodiment, the cleaning work by the arc can completely eliminate the blowholes on the back side of the welded portion, and when it is desired to eliminate the blowholes over a wide area around the welded portion, It is effective to add a step of cutting the surface of the plate material.
また、第8図に示すように、厚板からなる板材1を溶接
する場合であって、溶接部2を数の肉盛部で積層してな
る方法では、最後に溶接した肉盛部と反対側の裏ビート
部2aにブローホールなどの欠陥が発生しやすい。した
がって、第8図(B)に示すように、溶接部2の上方か
らのアークの発生で溶接を終えた後に、第8図(C)に
示すように、裏ビート部2a側からアークによる清浄を
行なうことにより、第1図の方法と同様にブローホール
を消滅させることができる。Further, as shown in FIG. 8, in the case of welding a plate material 1 made of a thick plate, and in the method of laminating the welded portions 2 in a number of built-up portions, it is opposite to the last welded built-up portion. Defects such as blowholes are likely to occur in the back beat portion 2a on the side. Therefore, as shown in FIG. 8 (B), after welding is completed by the generation of an arc from above the welded portion 2, as shown in FIG. 8 (C), cleaning by the arc from the back beat portion 2a side is performed. The blowholes can be eliminated by carrying out the same as in the method shown in FIG.
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、板材の両面を切
削し、溶接後に、溶接部の裏側から不活性ガス及びアー
クを吹き付けることにより、溶接部の裏側のブローホー
ルなどの欠陥をなくし、溶接部の信頼性を向上させるこ
とができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, both sides of a plate material are cut, and after welding, an inert gas and an arc are blown from the back side of the welded portion to blowholes on the backside of the welded portion. It is possible to improve the reliability of the welded portion by eliminating the defect of No.
第1図は本発明の一実施例による溶接方法の工程を示す
説明図、第2図は同実施例による溶接部の金属組織の状
態を示す写真、第3図および第4図は比較例による溶接
部の金属組織の状態を示す写真、第5図ないし第7図は
第2図ないし第4図の写真を説明する説明図、第8図は
他の実施例による溶接方法の工程を示す説明図、第9図
は従来の溶接方法による欠陥を示す説明図である。 1…板材 2…溶接部 2a…裏ビート部 2b…止端部 3…溶接機 3a…電極 4…アークFIG. 1 is an explanatory view showing steps of a welding method according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a photograph showing a state of a metal structure of a welded portion according to the same embodiment, and FIGS. 3 and 4 are according to a comparative example. Photos showing the state of the metallographic structure of the welded portion, FIGS. 5 to 7 are explanatory views for explaining the photographs of FIGS. 2 to 4, and FIG. 8 is an illustration showing the steps of the welding method according to another embodiment. FIG. 9 and FIG. 9 are explanatory views showing defects caused by the conventional welding method. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plate material 2 ... Welding part 2a ... Back beat part 2b ... Toe part 3 ... Welding machine 3a ... Electrode 4 ... Arc
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−19078(JP,A) 特開 昭53−29245(JP,A) 特公 昭40−4325(JP,B1) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-59-19078 (JP, A) JP-A-53-29245 (JP, A) JP-B-40-4325 (JP, B1)
Claims (1)
板材の両面を切削し、この板材を表側から不活性ガスア
ーク溶接した後に、該板材の溶接部の裏側から、該溶接
部の表面を溶解させるように不活性ガス及びアークを吹
き付けることを特徴とするAl−Li系合金のアーク溶
接方法。1. A plate material made of an aluminum alloy containing Li is cut on both sides, and after the plate material is subjected to an inert gas arc welding from the front side, the surface of the welded portion is melted from the back side of the welded portion of the plate material. An arc-welding method for an Al-Li alloy, characterized in that an inert gas and an arc are sprayed onto the alloy.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP60050094A JPH066229B2 (en) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | Arc welding method for Al-Li alloy |
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Publications (2)
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|---|---|
| JPS61209779A JPS61209779A (en) | 1986-09-18 |
| JPH066229B2 true JPH066229B2 (en) | 1994-01-26 |
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Family Applications (1)
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| JP60050094A Expired - Lifetime JPH066229B2 (en) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | Arc welding method for Al-Li alloy |
Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
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Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5329245A (en) * | 1976-08-31 | 1978-03-18 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Tandem type tig welding process for aluminum alloy plates |
| JPS6039472B2 (en) * | 1982-07-26 | 1985-09-06 | 三井造船株式会社 | Aluminum alloy welding method |
-
1985
- 1985-03-13 JP JP60050094A patent/JPH066229B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS61209779A (en) | 1986-09-18 |
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