電子ビーム溶接
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アルミ溶接(アルミニウム溶接)

Before

アルミ材の特徴とアルミ溶接時の問題点を下記に示します。

アルミ材の特徴

◎アルミは溶融点が476〜638℃と非常に低い。
◎アルミは強固な酸化皮膜を形成している
◎アルミは熱伝導率が121.0w/m・kと非常に高い。

物性値
純チタン(TP340)
チタン合金
(Ti-6AI-4V)
普通鋼
(SPCC) 
ステン
レス
(SUS304) 
アルミニウム合金
(A5052P)
マグネシウム合金
(AZ31)

(C1020-0)
融解点
(℃)
1,668
1,540〜
1,650
1,530
1,400〜
1,427
476〜638
630
1,083
密度
(g/cm3)
4.51
4.43
7.90
7.90
2.80
1.77
8.93
熱膨張係数
(10-6/K)

8.4

8.8
12.0
17.0
23.0
25.0
17.0
熱伝導率
(W/m・K)
17.0
7.5
63.0
16.0
121.0
159.0
385.0
比熱
(J/kg・K)
519
585
460
502
662
1,004
385
電気伝導率
(%対Cu)
3.1
1.0
18.0
2.4
30.0
40.0
100.0
電気比抵抗
(μΩ・m)
0.550
1.702
0.097
0.720
0.058
0.043
0.017
ヤング率
(Gpa) 
106.3
113.2
205.8
199.9
71.5
44.8
107.8

 

問 題 点

●アルミ本体の溶融点は638℃と低いものの、酸化皮膜の溶融点が
約2,000℃であるため、通常では酸化皮膜が溶ける前に
アルミ本体がとけてしまう。したがって、アルミ溶接時は酸化皮膜を
除去しながら溶接を行う必要があり、手間とコストがかかる。

解決策
After

電子ビーム溶接におけるアルミ溶接
◎高密度ビームで溶接をおこなうため一気に酸化皮膜を溶かすことができ、 酸化皮膜を考慮しないで溶接が可能です。 したがって、電子ビームでアルミ溶接を行うと、 通常の溶接よりも生産性が高く、高精度な溶接が可能です。

◎高密度ビームにより十分な溶接深さが得られ、 厚肉のアルミでもワンパスで溶接が可能です。 なお、レーザー溶接ではクラックが出てしまう薄物のアルミでも、 電子ビーム溶接では真空中で溶接を行うため、クラックが発生しにくい溶接方法です。

アルミの切削加工から溶接まで一貫して対応可能です