アルミニウムの溶接方法

アルミニウムは軽くて強く、耐食性に優れていますが、溶接はすぐに失敗します。なぜ鉄よりも溶接が難しいのか？

アルミニウムを溶接するには、適切な方法（通常はTIGまたはMIG）、徹底的な表面処理、熱と技術の正確なコントロールが必要です。溶接は可能だが、鉄の溶接よりはるかに難しい。

アルミニウム溶接のツール、技術、科学を理解することで、フラストレーション、欠陥、材料の無駄を避けることができます。

アルミニウムに最適な溶接方法は？

アルミニウムは鉄とは異なるため、溶接にはより注意が必要です。すべての溶接工程がうまくいくわけではありません。

アルミニウムに最適な溶接方法は、TIG（ガス・タングステン・アーク溶接）とMIG（ガス・メタル・アーク溶接）です。それぞれ、必要な部品のサイズ、厚さ、仕上げによって長所があります。

一般的な溶接方法の比較

どの方法をいつ使うか

• TIGを使用 精密で高品質な仕上げが必要な場合に。薄い部品や目に見える溶接部に最適。
• ミグを使用する スピードと厚い素材向け。適切にセットアップすれば、初心者にも良い。
• 棒溶接は避ける 現場で何かを修理していて、他に良い選択肢がない場合は別だが。
• 特殊な方法 航空宇宙産業や自動車産業では、摩擦攪拌接合やレーザー接合が使用されている。

アルミニウムを溶接する前に、どのような準備が必要ですか？

アルミニウムの溶接は技術だけではありません。最高の溶接機を使っても、下準備が悪ければ結果は台無しです。

アルミニウムを徹底的に洗浄し、酸化物を除去し、適切なフィラーとシールド・ガスを選択しなければならない。適切な前処理を行うことで、気孔、弱い接合部、ひび割れを防ぐことができる。

段階的な準備プロセス

1.表面を清掃する。

• アセトンやアルコールなどの溶剤を使って、油、汚れ、グリースを取り除く。
• 清潔な専用のものを使用する ステンレス・ワイヤー・ブラシ-決してスチールには使わず、表面を擦る。

2.酸化膜を除去する。

• アルミニウムは空気に触れると瞬時に酸化する。この酸化物は母材よりもはるかに高い温度で溶ける。
• 使うことができる：
  • A 化学エッチング剤 (例：水酸化ナトリウム、すすぎ）
  • A 機械的方法 回転工具や研磨剤のようなもの

3.材料を予熱する。

• 厚いアルミニウム（1/4インチ以上）は、以下の温度で予熱してください。 250-400°F (120-200°C) ひび割れを抑え、熱の分散を助ける。
• 過熱を避けるため、温度棒または赤外線温度計を使用する。

4.適切なフィラーメタルを選ぶ

• 4043:使いやすく、流れが良く、ひび割れの可能性が低い。
• 5356:より強く、より硬く、より耐食性があるが、特定の合金では割れやすい。

5.適切なシールドガスを選択する。

• ピュア・アルゴン:ほとんどのアルミニウム溶接のための標準的な選択
• アルゴン・ヘリウム・ミックス:より深い溶け込みと、より厚い材料でのより良いアーク安定性を提供します。

なぜアルミ溶接は鉄よりも難しいのですか？

鉄からアルミに乗り換えた溶接工は、しばしば驚く。熟練した溶接工でさえ苦戦する。アルミニウムはなぜこれほど頑丈なのでしょうか？

アルミニウムは、熱伝導率が高く、融点が低 く、酸化が早く、割れやすいため、鋼鉄よりも 溶接が難しい。そのため、より厳密な管理 とより清浄な条件が要求される。

アルミニウムとスチールの主な違い

アルミニウムの溶接が難しいのはなぜですか？

• ヒートシンク:アルミニウムは熱をすばやく拡散させるため、 溶接部の冷却が早すぎたり、アークから熱を奪っ たりする。
• 薄い金属のリスク:あまり長く間を置くと、簡単に燃え尽きてしまう。
• 酸化物の問題:その酸化物層は、その下の金属よりもはるかに高い温度で溶ける。
• クラッキング:誤ったフィラーや技術を使用した場合、熱間クラックが発生する危険性が高い。
• 多孔性:アルミニウムは水素を吸収し、弱く気泡の多い溶接部になる。

初心者が自宅でアルミ溶接を成功させることはできますか？

しかし、プラグアンドプレイではない。初心者でも、小さなことから始め、入念に準備し、適切な機材を選べばできる。

適切な道具と準備と練習があれば、初心者でもMIG（スプールガン付き）またはTIGマシンを使って自宅でアルミ溶接ができる。MIGの方が始めやすく、TIGの方がコントロールしやすい。

家庭でアルミ溶接を始めるには何が必要ですか？

機材チェックリスト

自宅溶接を成功させるためのヒント

1. まずはスクラップで練習-特にTIGでは、アークの制御に時間がかかる。
2. 厚い部分を予熱する クラックの発生を抑える。
3. 短い溶接を使用する 金属が反り始めたら冷却する。
4. 風の強い環境を避ける-アルゴン・シールドが吹き飛ばされ、溶接が台無しになる可能性がある。
5. 材料を濡らさない-水分は水素多孔性の原因となる。

結論

アルミニウムの溶接は鉄よりも難しいが、不可能ではない。きれいで薄い溶接部にはTIG、速くて簡単な溶接部にはMIGというように、適切な溶接方法を用い、さらに適切な下地処理と慎重なテクニックを身につければ、家庭でもショップでも、アルミ溶接をマスターすることができます。清潔さ、一貫性、練習が成功への鍵です。