JPH08251B2 - 溶接割れを改善した溶接構造用Ａｌ合金押出材及びその製造方法 - Google Patents
溶接割れを改善した溶接構造用Ａｌ合金押出材及びその製造方法Info
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- JPH08251B2 JPH08251B2 JP17421391A JP17421391A JPH08251B2 JP H08251 B2 JPH08251 B2 JP H08251B2 JP 17421391 A JP17421391 A JP 17421391A JP 17421391 A JP17421391 A JP 17421391A JP H08251 B2 JPH08251 B2 JP H08251B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＬＮＧを始めとする
タンク構造用材や、ＬＮＧタンカー、漁船用等の船体構
造材として溶接を施されて使用される溶接構造用Ａｌ合
金押出材及びその製造方法に関し、特に溶接割れを改善
した溶接構造用Ａｌ合金押出材及びその製造方法に関す
る。
タンク構造用材や、ＬＮＧタンカー、漁船用等の船体構
造材として溶接を施されて使用される溶接構造用Ａｌ合
金押出材及びその製造方法に関し、特に溶接割れを改善
した溶接構造用Ａｌ合金押出材及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び課題】上記のような用途に用いられる
アルミニウム合金材、特にＡｌ−Ｍｇ系合金押出材は、
軽量であるのみならず耐食性、低温での機械的性質にも
優れているのに加え、溶接性にも優れており、一般的に
は特殊な溶接時以外溶接割れは発生しないと認識されて
いる。
アルミニウム合金材、特にＡｌ−Ｍｇ系合金押出材は、
軽量であるのみならず耐食性、低温での機械的性質にも
優れているのに加え、溶接性にも優れており、一般的に
は特殊な溶接時以外溶接割れは発生しないと認識されて
いる。
【０００３】しかるに、かかるＡｌ−Ｍｇ系合金押出材
であっても、その製造工程において生じた表面再結晶組
織層の厚さが厚すぎると、一般的な溶接を施した際に殊
に溶接歪みが大きい場合、熱影響部（ＨＡＺ部）におい
て微少な割れが発生することが発明者らの研究により判
明した。
であっても、その製造工程において生じた表面再結晶組
織層の厚さが厚すぎると、一般的な溶接を施した際に殊
に溶接歪みが大きい場合、熱影響部（ＨＡＺ部）におい
て微少な割れが発生することが発明者らの研究により判
明した。
【０００４】この発明は、かかる事情に鑑みてなされた
ものであって、溶接割れを改善した溶接構造用Ａｌ合金
押出材及びその製造方法の提供を目的とする。
ものであって、溶接割れを改善した溶接構造用Ａｌ合金
押出材及びその製造方法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的において、この
発明の１つは押出材そのものに係るものであり、表面再
結晶組織層の厚さが０．０５〜０．１５ｍｍに規定され
てなることを特徴とする溶接割れを改善した溶接構造用
Ａｌ合金押出材を要旨とする。
発明の１つは押出材そのものに係るものであり、表面再
結晶組織層の厚さが０．０５〜０．１５ｍｍに規定され
てなることを特徴とする溶接割れを改善した溶接構造用
Ａｌ合金押出材を要旨とする。
【０００６】また、他の１つは製造方法に係るものであ
り、図１の符号を参照して示すと、Ｍｇ：３．０〜６．
０wt％を含有するＡｌ−Ｍｇ系合金ビレットを押出ダイ
スから押出すに際し、ベアリング部（11）に、３ｍｍ以
上の長さにわたって押出し出側に向かって成形孔（５）
の高さが連続的に小となるチョーク加工部（12）が設け
られた押出ダイス（１）を用いて押出すことを特徴とす
る溶接割れを改善した溶接構造用Ａｌ合金押出材の製造
方法を要旨とする。
り、図１の符号を参照して示すと、Ｍｇ：３．０〜６．
０wt％を含有するＡｌ−Ｍｇ系合金ビレットを押出ダイ
スから押出すに際し、ベアリング部（11）に、３ｍｍ以
上の長さにわたって押出し出側に向かって成形孔（５）
の高さが連続的に小となるチョーク加工部（12）が設け
られた押出ダイス（１）を用いて押出すことを特徴とす
る溶接割れを改善した溶接構造用Ａｌ合金押出材の製造
方法を要旨とする。
【０００７】まず、この発明の対象たる溶接構造用Ａｌ
合金押出材は、望ましくはＭｇ：３．０〜６．０wt％を
含有するＡｌ−Ｍｇ系合金押出材である。ここに、Ｍｇ
の含有が３．０〜６．０wt％に規定されるのは、かかる
範囲で含有されることによりＡｌ−Ｍｇ系合金が有する
耐食性、低温での機械的性質の良さ、溶接性等の優位性
が十分に発揮されるからであり、Ｍｇが３．０wt％未満
ではそれらの効果に乏しく、逆に６．０wt％を超えると
押出加工性の劣化等を招くからである。
合金押出材は、望ましくはＭｇ：３．０〜６．０wt％を
含有するＡｌ−Ｍｇ系合金押出材である。ここに、Ｍｇ
の含有が３．０〜６．０wt％に規定されるのは、かかる
範囲で含有されることによりＡｌ−Ｍｇ系合金が有する
耐食性、低温での機械的性質の良さ、溶接性等の優位性
が十分に発揮されるからであり、Ｍｇが３．０wt％未満
ではそれらの効果に乏しく、逆に６．０wt％を超えると
押出加工性の劣化等を招くからである。
【０００８】また、押出材の表面再結晶組織層の厚さが
０．０５〜０．１５ｍｍに規定されるのは、再結晶組織
層の厚さが０．１５ｍｍを越えると、溶接を施した際に
熱影響部に溶接割れを生じる危険が高いからである。一
方、再結晶組織層の厚さが０．０５ｍｍ未満では、溶接
割れ抑制効果が飽和し、それ以上の再結晶組織層の抑制
処理は意味がないからである。
０．０５〜０．１５ｍｍに規定されるのは、再結晶組織
層の厚さが０．１５ｍｍを越えると、溶接を施した際に
熱影響部に溶接割れを生じる危険が高いからである。一
方、再結晶組織層の厚さが０．０５ｍｍ未満では、溶接
割れ抑制効果が飽和し、それ以上の再結晶組織層の抑制
処理は意味がないからである。
【０００９】次に、製造方法について説明すると、上記
Ａｌ−Ｍｇ系合金は、これを常法に従いビレットに製作
し、次いで要すれば均質化処理を実施したのち押出ダイ
スにて押出す。
Ａｌ−Ｍｇ系合金は、これを常法に従いビレットに製作
し、次いで要すれば均質化処理を実施したのち押出ダイ
スにて押出す。
【００１０】この発明では、押出ダイスとして図１に示
すように、ベアリング部にチョーク加工部を形成したも
のを用いる。図１において、（１）はダイス、（２）は
コンテナ、（３）はビレット、（４）はバッカーであ
り、前記ダイス（１）のベアリング部（11）には、成形
孔（５）の高さがコンテナ（２）側の端部から押出し出
側に向かって連続的に小となるテーパ加工部即ちチョー
ク加工部（12）が形成されている。このチョーク加工部
（12）は、成形孔（５）から押出されてくる押出材
（Ａ）の表面再結晶を抑制するために設けられたもので
ある。即ち、チョーク加工部（12）を形成することで、
成形孔（５）を通過する押出材料の表面から厚さ方向へ
かけての歪み分布がなだらかになり、局部的な塑性加工
が抑えられるため押出材表面の再結晶が抑制されるもの
である。ここに、上記チョーク加工部（12）は、その長
さ（Ｌ）が３ｍｍ以上に設定されなければならない。長
さ（Ｌ）が３ｍｍ未満では、上記の押出材表面の再結晶
抑制効果に乏しく、ひいては溶接時の溶接割れを防止す
ることができない。また、チョーク加工部（12）の開角
度（θ）は、０．５〜１０度に設定するのが望ましい。
０．５度未満ではやはり押出材の再結晶抑制効果が少な
くなる恐れがある。一方、１０度を超える角度では押出
圧力が上昇し生産性を阻害する恐れがある。最も好まし
くはθを１〜３度に設定するのが良い。なお、ベアリン
グ部（11）の長さが長い場合、ベアリング部の一部にチ
ョーク加工を施しても良く、ベアリング部の全長にわた
ってチョーク加工を施すものとしても良い。なお、図１
において（13）はレリーフ部である。他の押出条件は特
に限定されることはないが、上記の押出に際して、０．
５ｍ／分以下の製品速度で押出したり、あるいは押出に
際してのビレット加熱温度を低く設定する等によって
も、押出材表面の再結晶を抑制することは可能である。
しかし、押出速度を低くする方法では歩留生産性の低下
を招く欠点を派生する。またビレットの加熱温度を低く
する方法ではビレット全長を短くせざるを得ず、同じく
生産効率が良くないという欠点を派生する。これに対
し、本願発明のように、押出ダイスとしてベアリング部
に３ｍｍ以上の長さにわたってチョーク加工部を設けた
ものを用いる場合には、押出速度の低下やビレットの短
尺化を要することなく、通常の押出と同様の条件を採択
しつつ、押出材表面の再結晶組織層の厚さを０．０５〜
０．１５ｍｍ程度に抑制したものとなしうる。
すように、ベアリング部にチョーク加工部を形成したも
のを用いる。図１において、（１）はダイス、（２）は
コンテナ、（３）はビレット、（４）はバッカーであ
り、前記ダイス（１）のベアリング部（11）には、成形
孔（５）の高さがコンテナ（２）側の端部から押出し出
側に向かって連続的に小となるテーパ加工部即ちチョー
ク加工部（12）が形成されている。このチョーク加工部
（12）は、成形孔（５）から押出されてくる押出材
（Ａ）の表面再結晶を抑制するために設けられたもので
ある。即ち、チョーク加工部（12）を形成することで、
成形孔（５）を通過する押出材料の表面から厚さ方向へ
かけての歪み分布がなだらかになり、局部的な塑性加工
が抑えられるため押出材表面の再結晶が抑制されるもの
である。ここに、上記チョーク加工部（12）は、その長
さ（Ｌ）が３ｍｍ以上に設定されなければならない。長
さ（Ｌ）が３ｍｍ未満では、上記の押出材表面の再結晶
抑制効果に乏しく、ひいては溶接時の溶接割れを防止す
ることができない。また、チョーク加工部（12）の開角
度（θ）は、０．５〜１０度に設定するのが望ましい。
０．５度未満ではやはり押出材の再結晶抑制効果が少な
くなる恐れがある。一方、１０度を超える角度では押出
圧力が上昇し生産性を阻害する恐れがある。最も好まし
くはθを１〜３度に設定するのが良い。なお、ベアリン
グ部（11）の長さが長い場合、ベアリング部の一部にチ
ョーク加工を施しても良く、ベアリング部の全長にわた
ってチョーク加工を施すものとしても良い。なお、図１
において（13）はレリーフ部である。他の押出条件は特
に限定されることはないが、上記の押出に際して、０．
５ｍ／分以下の製品速度で押出したり、あるいは押出に
際してのビレット加熱温度を低く設定する等によって
も、押出材表面の再結晶を抑制することは可能である。
しかし、押出速度を低くする方法では歩留生産性の低下
を招く欠点を派生する。またビレットの加熱温度を低く
する方法ではビレット全長を短くせざるを得ず、同じく
生産効率が良くないという欠点を派生する。これに対
し、本願発明のように、押出ダイスとしてベアリング部
に３ｍｍ以上の長さにわたってチョーク加工部を設けた
ものを用いる場合には、押出速度の低下やビレットの短
尺化を要することなく、通常の押出と同様の条件を採択
しつつ、押出材表面の再結晶組織層の厚さを０．０５〜
０．１５ｍｍ程度に抑制したものとなしうる。
【００１１】
【作用】表面再結晶組織層の厚さが０．０５〜０．１５
ｍｍに規定されてなるから、溶接時における熱影響部の
溶接割れが抑制される。
ｍｍに規定されてなるから、溶接時における熱影響部の
溶接割れが抑制される。
【００１２】また、ベアリング部に、３ｍｍ以上の長さ
にわたって押出し出側に向かって成形孔の高さが連続的
に小となるチョーク加工部が設けられた押出ダイスを用
いて押出すから、成形間隙を通過する押出材料とベアリ
ング部との間の摩擦力が軽減され、摩擦熱による押出材
表面の温度上昇が抑制されて、押出後の押出材の表面再
結晶が抑制されたものとなる。
にわたって押出し出側に向かって成形孔の高さが連続的
に小となるチョーク加工部が設けられた押出ダイスを用
いて押出すから、成形間隙を通過する押出材料とベアリ
ング部との間の摩擦力が軽減され、摩擦熱による押出材
表面の温度上昇が抑制されて、押出後の押出材の表面再
結晶が抑制されたものとなる。
【００１３】
【実施例】Ｍｇ：４．５wt％を含有するＡ５０８３合金
を用いて製作した直径２０２ｍｍの２個のビレットにつ
き、同一条件で均質化処理を実施した。なおビレット長
さは４００ｍｍと６１０ｍｍとした。
を用いて製作した直径２０２ｍｍの２個のビレットにつ
き、同一条件で均質化処理を実施した。なおビレット長
さは４００ｍｍと６１０ｍｍとした。
【００１４】次に、長さ６１０ｍｍのビレットについて
はビレット加熱温度：４８０℃、押出製品速度：１．２
ｍ／分の押出条件で幅１００ｍｍ，厚さ１２ｍｍのフラ
ットバーに押出した。押出しは、長さＬ：５ｍｍ、開角
度θ：１度のチョーク加工部を有するダイスを用いて行
った。このときの押出材の温度（プラテン出口の温度）
は４７０℃であった。この押出材（本発明実施品）の表
面再結晶組織層の厚さを測定したところ０．０５〜０．
１５ｍｍであった。
はビレット加熱温度：４８０℃、押出製品速度：１．２
ｍ／分の押出条件で幅１００ｍｍ，厚さ１２ｍｍのフラ
ットバーに押出した。押出しは、長さＬ：５ｍｍ、開角
度θ：１度のチョーク加工部を有するダイスを用いて行
った。このときの押出材の温度（プラテン出口の温度）
は４７０℃であった。この押出材（本発明実施品）の表
面再結晶組織層の厚さを測定したところ０．０５〜０．
１５ｍｍであった。
【００１５】また、長さ４００ｍｍのビレットについて
は、ビレット加熱温度：４５０℃、押出製品速度：１．
０ｍ／分の押出条件で上記と同一形状のフラットバーに
押出した。押出はチョーク加工部が形成されていない以
外は上記と同じダイスを用いて行った。この押出材の温
度は４２０℃であった。また、この押出材（比較品）の
表面再結晶組織層の厚さを測定したところ０．８〜１．
２ｍｍであった。
は、ビレット加熱温度：４５０℃、押出製品速度：１．
０ｍ／分の押出条件で上記と同一形状のフラットバーに
押出した。押出はチョーク加工部が形成されていない以
外は上記と同じダイスを用いて行った。この押出材の温
度は４２０℃であった。また、この押出材（比較品）の
表面再結晶組織層の厚さを測定したところ０．８〜１．
２ｍｍであった。
【００１６】次に、各押出材につき、同一条件でＭＩＧ
溶接による衝き合わせ溶接を行ったところ、チョーク加
工部を有するダイスを用いた本発明実施品については、
溶接割れの発生は全く認められなかったのに対し、チョ
ーク加工部のないダイスを用いた比較品については、熱
影響部に微細な割れが発生していた。
溶接による衝き合わせ溶接を行ったところ、チョーク加
工部を有するダイスを用いた本発明実施品については、
溶接割れの発生は全く認められなかったのに対し、チョ
ーク加工部のないダイスを用いた比較品については、熱
影響部に微細な割れが発生していた。
【００１７】従って、本発明によれば、表面再結晶を抑
制しえて溶接割れを改善しうることを確認しえた。
制しえて溶接割れを改善しうることを確認しえた。
【００１８】
【発明の効果】この発明は、上述の次第で、表面再結晶
組織層の厚さが０．０５〜０．１５ｍｍに規定されてな
るから、表面再結晶組織層の厚さが厚いために従来生じ
ていた熱影響部における溶接割れをなくすことができ、
Ａｌ−Ｍｇ系合金等の押出材の有する溶接構造材として
の利点を存分に発揮させることができる。
組織層の厚さが０．０５〜０．１５ｍｍに規定されてな
るから、表面再結晶組織層の厚さが厚いために従来生じ
ていた熱影響部における溶接割れをなくすことができ、
Ａｌ−Ｍｇ系合金等の押出材の有する溶接構造材として
の利点を存分に発揮させることができる。
【００１９】また、本発明方法は、Ｍｇ：３．０〜６．
０wt％を含有するＡｌ−Ｍｇ系合金ビレットを押出ダイ
スから押出すに際し、ベアリング部に、３ｍｍ以上の長
さにわたって押出し出側に向かって成形間隙の高さが連
続的に小となるチョーク加工部が設けられた押出ダイス
を用いて押出すことを特徴とするものであるから、成形
孔を通過する押出材料とベアリング部との間の摩擦力を
軽減しえて、摩擦熱による押出材表面の温度上昇を抑制
できる結果、表面再結晶を抑制することができ、表面再
結晶組織層の厚さを上記範囲に規定した押出材を確実に
製造することができる。しかも、所定のチョーク加工部
を設けたダイスを用いることで、押出材の表面再結晶を
抑制するものであるから、押出速度の低下やビレット長
さの短尺化を必要とすることなく押出を行うことがで
き、歩留生産性の低下を回避することができる。
０wt％を含有するＡｌ−Ｍｇ系合金ビレットを押出ダイ
スから押出すに際し、ベアリング部に、３ｍｍ以上の長
さにわたって押出し出側に向かって成形間隙の高さが連
続的に小となるチョーク加工部が設けられた押出ダイス
を用いて押出すことを特徴とするものであるから、成形
孔を通過する押出材料とベアリング部との間の摩擦力を
軽減しえて、摩擦熱による押出材表面の温度上昇を抑制
できる結果、表面再結晶を抑制することができ、表面再
結晶組織層の厚さを上記範囲に規定した押出材を確実に
製造することができる。しかも、所定のチョーク加工部
を設けたダイスを用いることで、押出材の表面再結晶を
抑制するものであるから、押出速度の低下やビレット長
さの短尺化を必要とすることなく押出を行うことがで
き、歩留生産性の低下を回避することができる。
【図１】この発明に用いる押出ダイスを含む押出装置の
一例を示す断面図である。
一例を示す断面図である。
Ａ…押出材 １…押出ダイス ５…成形孔 11…ベアリング部 12…チョーク加工部
フロントページの続き (72)発明者 須藤 正巳 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和アル ミニウム株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−241319（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−215453（ＪＰ，Ａ) 特公 昭53−36812（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (3)
- 【請求項１】 表面再結晶組織層の厚さが０．０５〜
０．１５ｍｍに規定されてなることを特徴とする溶接割
れを改善した溶接構造用Ａｌ合金押出材。 - 【請求項２】 Ｍｇ：３．０〜６．０wt％を含有するＡ
ｌ−Ｍｇ系合金ビレットを押出ダイスから押出すに際
し、ベアリング部（11）に、３ｍｍ以上の長さにわたっ
て押出し出側に向かって成形孔（５）の高さが連続的に
小となるチョーク加工部（12）が設けられた押出ダイス
（１）を用いて押出すことを特徴とする溶接割れを改善
した溶接構造用Ａｌ合金押出材の製造方法。 - 【請求項３】 チョーク加工部（12）の開角度（θ）が
０．５〜１０度である請求項２に記載の溶接割れを改善
した溶接構造用Ａｌ合金押出材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17421391A JPH08251B2 (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 溶接割れを改善した溶接構造用Ａｌ合金押出材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17421391A JPH08251B2 (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 溶接割れを改善した溶接構造用Ａｌ合金押出材及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0523732A JPH0523732A (ja) | 1993-02-02 |
| JPH08251B2 true JPH08251B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=15974706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17421391A Expired - Fee Related JPH08251B2 (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 溶接割れを改善した溶接構造用Ａｌ合金押出材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08251B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9812697D0 (en) * | 1998-06-13 | 1998-08-12 | Ailsa Investments Ltd | Improvements in or relating to the manufacture of extrusion dies |
| JP2012011430A (ja) * | 2010-07-01 | 2012-01-19 | Showa Denko Kk | 押出ダイス |
| CN106216420B (zh) * | 2016-07-27 | 2018-01-30 | 东莞市闻誉实业有限公司 | 铝合金产品挤出成型装置 |
| CN106216418B (zh) * | 2016-07-27 | 2017-12-19 | 东莞市闻誉实业有限公司 | 挤出模具 |
| CN106216419B (zh) * | 2016-07-27 | 2018-01-30 | 东莞市闻誉实业有限公司 | 用于挤出铝合金产品的挤出结构 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5336812B2 (ja) | 2008-10-16 | 2013-11-06 | 三菱アルミニウム株式会社 | ろう付造管用自動車熱交換器用ブレージングシート |
-
1991
- 1991-07-15 JP JP17421391A patent/JPH08251B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5336812B2 (ja) | 2008-10-16 | 2013-11-06 | 三菱アルミニウム株式会社 | ろう付造管用自動車熱交換器用ブレージングシート |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0523732A (ja) | 1993-02-02 |
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