なぜアルミニウムにTIGが必要か？

アルミニウム用TIG溶接が好まれるプロセスである理由を理解するには、まずアルミニウムの冶金学を理解する必要があります。アルミニウムは空気にさらされると瞬時に酸化アルミニウム層を形成します。この酸化物は3700°F以上で溶ける一方、母材は約1200°Fで溶けます。アルミニウム用TIG溶接なしでアルミニウムを溶接しようとすると、母材が先に溶けて流れ出し、弱く汚染された継手が残ります。.

交流TIG溶接はこの問題を解決します。交流は毎秒120回極性を反転させます。電極プラス部分のサイクル中、アークが表面の酸化物層を吹き飛ばします——これはアルミニウム用TIG溶接に特有の洗浄作用です。電極マイナス部分では母材を加熱します。この自己洗浄作用がアルミニウム用TIG溶接を非常に効果的にしています。.

当社のアルミニウム用TIG溶接プロセスは、フットペダルによる精密なアンペア制御の恩恵も受けています。アルミニウム用TIG溶接を行う際、溶接士は低アンペアで開始して溶融池を形成し、必要に応じて熱を増やし、端部に近づいたりパスを完了する際に即座に熱を減らすことができます。アルミニウム用TIG溶接におけるこのレベルの制御は、MIGやスティック溶接では不可能です。.

さらに、アルミニウム用TIG溶接はスパッタを発生させません。MIGからのスパッタはアルミニウム表面に埋め込まれ、腐食箇所を作り、面倒な後処理を必要とします。アルミニウム用TIG溶接は、最小限の溶接後処理で陽極酸化処理や粉体塗装に適した清浄なビードを残します。そのため、プロフェッショナルは重要な用途にアルミニウム用TIG溶接を選びます。.

溶接可能な材料厚さ：

当社のアルミニウム用TIG溶接サービスは、幅広い厚さ範囲をカバーします。.

040～0.063インチ（18～16ゲージ） – 軽量エンクロージャ、ダクト工事、装飾パネル。35～60アンペア、1/16インチの4043フィラーで溶接します。銅製バッキングバーが溶け落ちを防ぎます。.

080～0.125インチ（14～12ゲージ） – 自動車パネル、小型燃料タンク、機器ガード。パラメータは60～90アンペア、1/16または3/32インチのフィラーです。.

160～0.250インチ（8ゲージ～1/4インチ） – マリンコンポーネント、構造用ブラケット、大型エンクロージャ。90～150アンペア、3/32インチのフィラーで溶接します。.

313～0.500インチ（5/16～1/2インチ） – 構造フレーム、取付プレート、機械コンポーネント。150～220アンペアで1/8インチフィラーを使用した多層盛り技法。.

500～1.000インチ – 産業機器用の厚板。200°Fへの予熱と、厚さに応じて3～5パスの溶接を使用します。.

各厚さに対して、当社のアルミニウム用TIG溶接手順は、正確なパラメータ、フィラー合金、パス順序を指定します。.

溶接可能なアルミニウム合金：

異なる合金には異なるフィラー金属と技法が必要です。.

1100 – 工業用純アルミニウム。非常に柔らかく成形性が良い。化学機器に使用。1100または4043フィラーを使用。.

3003 – 汎用合金。優れた成形性。燃料タンクやダクト工事に一般的。4043フィラーを使用。.

5052 – 優れた耐食性を持つマリングレード。3003よりも高強度。最良の耐食性には5356フィラーを使用。.

5083 – 高強度マリン合金。ボートの船体や大型燃料タンクに使用。5356フィラーを使用。.

6061 – 最も一般的な構造用合金。良好な強度と溶接性。一般的な作業には4043、より高いせん断強度には5356を使用。.

6063 – 押出合金。パイプ、チューブ、建築形状に使用。4043フィラーを使用。.

当社のアルミニウム用TIG溶接技術者は、母材合金、使用環境、溶接後処理要件に基づいてフィラー金属を選択します。.

継手タイプと準備：

強固な溶接には適切な継手設計が不可欠です。.

突合せ継手 – 2枚の部材を端から端に合わせる。1/8インチ未満の材料の場合、厚さの半分の隙間を空けます。銅製バッキングバーを使用。より厚い材料の場合、各側に30～45度の面取りを追加します。.

コーナー継手 – 2枚の部材が90度で接合。外側のすみ肉溶接が最も簡単。内側のコーナー溶接は良好なトーチアクセスが必要。.

重ね継手 – 重なり合う部材。上面からのみ溶接。最小重なりは薄い方の材料の厚さの3倍。.

T継手 – 1枚の部材が別の部材に垂直に接合。厚さが3/16インチを超える場合は垂直部材に面取り。.

一方の板が他方に重なります。合わせ込みは容易ですが、厚さが2倍になります。上面からのみ溶接します。重なりは、薄い方の材料厚さの少なくとも3倍必要です。 2枚の部材が平らに重なる。上端に沿ってのみ溶接。.

すべてのアルミニウム用TIG溶接プロジェクトにおいて、接合部をアセトンで洗浄し、その後アルミニウム専用のステンレス鋼ブラシで処理します。洗浄は溶接の直前に実施します。酸化物は数時間以内に再形成されるためです。.

歪み制御方法：

アルミニウムは温度上昇1度あたり、鋼の約2倍膨張します。制御なしでは、36インチのパネルが1/2インチ以上反ることがあります。.

当社のアルミニウム用TIG溶接プロセスには、いくつかの歪み制御戦略が含まれています。.

バックステップ溶接 – 継手に沿って1～2インチのセグメントを逆順に溶接。これにより連続溶接よりも均等に熱が分散されます。.

ストロングバック固定具 – 当社の固定テーブルにはスロット付き穴があり、面外歪みを防ぎながら横方向の膨張を許容します。.

チルバー – 歪みは、薄いアルミニウム溶接に関する最も一般的な不満です。アルミニウムは、温度上昇1度あたり鋼の約2倍膨張します。適切な制御がないと、24インチのパネルは1/4インチ以上反る可能性があります。.

パルスTIG – 当社の機械はパルス機能を提供します。50%のバックグラウンド電流により、総入熱を最大40%削減します。.

層間冷却 – 溶接パスの間、部品を圧縮空気で室温になるまで冷却します。.

溶接順序計画 – 大型アセンブリの場合、熱収縮のバランスを取るために反対側を交互に溶接します。.

これらの方法を使用して、ほとんどのアルミニウム用TIG溶接作業で、1フィートあたり1/32インチ以内の平坦度を維持します。.

表面処理と清浄度：

酸化アルミニウムは良好な溶接の敵です。当社の洗浄プロセスで完全に除去します。.

ステップ1 – 脱脂 – 溶接ゾーンをアセトンで拭きます。これにより油、指紋、切削液が除去されます。.

ステップ2 – 機械的研磨 – アルミニウム専用のステンレス鋼ブラシで酸化物層を除去します。汚染の埋め込みを避けるため、一方向のみにブラッシングします。.

ステップ3 – 最終拭き取り – 清浄なリントフリークロスとアセトンで残留粒子を除去します。.

ステップ4 – 即時溶接 – 洗浄後4時間以内に溶接します。4時間を超えると酸化物層が再形成され始めます。.

また、研磨ホイール、ブラシ、その他の工具が鋼材に触れたことがないことも確認しています。異物混入により鉄粒子が混入し、ガルバニック腐食を引き起こし、溶接プールを汚染します。.

最高品質が要求されるアルミニウムのTIG溶接には、マイルドな苛性溶液とそれに続く硝酸リンスを用いた化学洗浄も提供しています。これにより、機械的研磨なしですべての酸化物が除去されます。.

Quality Inspection Methods:

すべてのアルミニウムTIG溶接プロジェクトは、用途に応じた適切な検査を受けます。.

Visual Inspection –
 すべての溶接部は、割れ、気孔、アンダーカット、融合不良、表面外観について検査されます。.

Dimensional Inspection –
 平面度、直角度、穴位置、全体寸法を図面と照合して確認します。.

浸透探傷試験 – 肉眼では見えない表面の割れを明らかにします。構造用および耐圧用途に使用されます。.

曲げ試験 – サンプル試験片を180度曲げます。割れは許容されません。新しい溶接手順の初品に対して実施されます。.

放射線透過試験 – X線検査により、内部の融合不良と気孔が明らかになります。航空宇宙および圧力容器の作業に必要です。.

超音波探傷試験 – 厚さ1/2インチ以上の板材向け。ルート面の融合を測定し、内部欠陥を検出します。.

漏れ試験 – タンクや密閉容器については、水没試験またはヘリウムリーク検出を実施します。.

すべての検査記録は最低7年間保管します。認定試験報告書は追加料金でご利用いただけます。.

一般的な用途：

当社のアルミニウムTIG溶接サービスは、多くの産業をサポートしています。.

自動車 – カスタムボディパネル、バッテリーエンクロージャー、ヒートシールド、インテークチューブ、インタークーラーパイピング、レースカーコンポーネント。.

海洋 – 燃料タンク、水タンク、デッキプレート、ハッチカバー、Tトップ、レーダーアーチ、カスタムブラケット。塩水環境では5356系フィラーワイヤが必要です。.

航空宇宙 – ダクト、計器パネル、アクセスカバー、試作コンポーネント。当社の作業はAS9100要件を満たしています。.

建築 – 階段手すり、カーテンウォールパネル、照明器具、看板、装飾スクリーン。外観の美しさが重要です。.

産業用 – 機械ガード、機器エンクロージャー、コンベヤーコンポーネント、構造フレーム。.

食品機器 – 非磁性要件のためのステンレス鋼代替品。滑らかな溶接部が細菌の増殖を防ぎます。.

各業界に応じて、洗浄手順、溶接パラメータ、検査基準を調整します。.

溶接後サービス:

溶接はしばしば全体の一部に過ぎません。プロジェクトを完了するための追加サービスを提供しています。.

溶接後熱処理 – 6061構造物には、T6溶体化熱処理と人工時効処理を提供しています。これにより、熱影響部で失われた強度が回復します。.

矯正 – 軽度の歪みがある部品には、油圧プレスと矯正治具を使用して平面度を回復します。.

表面仕上げ – 研磨ブラスト、化学研磨、機械研磨、粉体塗装。.

CNCトリミング – 溶接後の取付穴、エッジ、シール溝の機械加工。.

組立 – 金具の取り付け、ブラケットの取り付け、サブアセンブリ作業を行うことができます。.

当社のアルミニウムTIG溶接サービスには、これらの溶接後プロセスとの連携が含まれており、プロジェクトの円滑な進行を保証します。.