MIG および TIG アルミニウム溶接ワイヤ: ER4043 対 ER5356 ガイド

溶接ワイヤーを使ってアルミニウムを溶接する方法

アルミニウムの溶接を成功させるには、入熱を制御し、溶接領域を汚染から守ることが重要です。アルミニウムの熱伝導率と持続性の酸化物層のため、どちらも鋼の場合よりも要求が厳しくなります。基本的なワークフローは次のようになります。

1. 母材の金属をきれいにする 溶接直前に専用のステンレスブラシと溶剤を使用して酸化皮膜や油分、汚れを取り除きます。
2. 正しいフィラーワイヤーを選択してください ベース合金に基づいており、必要に応じて 4xxx または 5xxx シリーズのワイヤを使用します。
3. 等厚鋼材よりもアンペア数を高く設定してください アルミニウムは溶接池から熱を素早く奪うためです。
4. より短い円弧長と一定の移動速度を使用します。 安定した溶接池を維持し、気孔を回避します。
5. 100%アルゴンを使用したシールド （または厚い部分の場合はアルゴンとヘリウムの混合物）溶融池を大気汚染から保護します。

アルミ溶接ワイヤー ミグ溶接用

ミグ (GMAW) 溶接の場合、アルミニウム ワイヤはスプールで供給され、ガンを通して連続的に供給されます。通常、アルミニウムでは不十分な結果が生じる傾向がある短絡搬送ではなく、スプレー搬送またはパルス スプレー搬送が使用されます。 MIG 固有の考慮事項をいくつか示します。

• プッシュテクニックを使用する シールドガスの適用範囲を改善し、よりクリーンなアークスタートを実現するために、引っ張る技術ではなく、（ガンを溶接池から離れる方向に傾け、前方に押し出す）技術を使用します。
• 専用のアルミ駆動システムを採用 — U 溝ドライブ ローラーとテフロンまたはナイロンで裏打ちされたライナー — アルミニウム ワイヤーは柔らかく、標準的なスチール製ドライブ システムは変形したり鳥の巣状になる傾向があるためです。
• ガンライナーとコンタクトチップを清潔に保ちます — アルミニウムは供給時に微粒子を放出しますが、これは鋼線の残留物よりも早く蓄積します。

TIG溶接用アルミ溶接ワイヤ

ティグ（GTAW） 溶接の場合、アルミニウム フィラーはストレート ロッド (スプールされていない) として供給され、手動で溶接プールに供給されます。アルミニウムの TIG 溶接には、溶接中に AC サイクルの洗浄段階で酸化層が分解されるため、鋼に通常使用される DC ではなく AC (交流) が必要です。 TIG の重要なポイント:

• ロッドの直径を材料の厚さとアンペア数の範囲に合わせる — 特大のロッドは水たまりを冷やし、小さすぎるロッドはすぐに過熱します。
• ロッドの先端を常にガスシールドの内側に保ってください 溶融池に入る前に溶加材の酸化を防ぎます。
• バランスのとれた、またはわずかにクリーニングに偏った AC 波形を使用します。 インバータ機では、酸化物の除去と浸透の間で適切な妥協点が得られます。

アルミニウム溶接ワイヤ vs. アルミニウムフィラーロッド

「ワイヤー」と「ロッド」は同じ意味で使用されることがよくありますが、異なるプロセスに適合する、同じフィラー合金の異なる物理的形状を指します。

合金選択ルール (4xxx 対 5xxx など) は両方の形状に同様に適用されます。ワイヤとロッドの選択は、溶加材自体の違いではなく、完全にどの溶接プロセスが使用されているかによって決まります。

ER4043 vs. ER5356 アルミニウム溶接ワイヤ

これら 2 つは最も一般的に在庫されているアルミニウム フィラー ワイヤであり、これらのどちらを選択するかは、アルミニウム溶接において最もよくある質問の 1 つです。

4043 アルミニウム溶接ワイヤの用途

ER4043 は、通常、次のような汎用アルミニウム製造のデフォルトの選択肢です。

• 鋳造アルミニウム部品の溶接。シリコン含有量が高いため、熱影響部の亀裂リスクが軽減されます。
• 自動車および一般製造では、6xxx シリーズのベース合金 (非常に一般的な構造アルミニウム ファミリ) が使用されます。
• 最大引張強度よりも滑らかなアーク特性とパドル制御が重要な用途。

5356 アルミニウム溶接ワイヤの用途

ER5356 は、次のようなパドル管理の容易さよりも強度と耐食性が優先される場合に好まれます。

• 耐塩水腐食性が主な要件となる海洋溶接。
• 5xxx シリーズのベース合金で構造を製造し、フィラーとベースメタルの化学的互換性を維持します。
• 後で陽極酸化されるプロジェクト。溶接部と母材の色の一貫性が視覚的に重要です。

アルミの溶接欠陥を防ぐには

アルミニウムの溶接欠陥のほとんどは、いくつかの根本原因に遡り、そのほとんどは工場での一貫した実践によって予防可能です。

• 気孔率 — 通常は水素汚染（ベースメタルまたはワイヤ上の水分、油、または酸化物）によるものです。溶接直前に洗浄し、ワイヤを適切に保管することで予防します。
• ひび割れ — 多くの場合、フィラーとベース合金の化学的不一致または過剰な入熱が原因です。合金の適合性を確認し、移動速度とアンペア数を制御することで防止します。
• 融合の欠如 — 一般に、アルミニウムが溶接部から熱をいかに早く伝導するかを考えると、不十分な入熱または速すぎる移動速度が原因です。
• バーンスルー — 通常、薄い部分の過剰な熱が原因です。適切なアンペア数設定と、材料の厚さに応じた適切なサイズのフィラー ワイヤを使用することで防止します。

MIG溶接に最適なアルミニウム溶接ワイヤ

ほとんどの一般的な MIG 製造作業では、直径 0.035 インチの ER4043 が信頼できるデフォルトです。これは、優れたアーク安定性、耐クラック性を備え、さまざまなアルミニウム基合金で良好に機能します。プロジェクトで特に高強度、海洋グレードの耐食性が必要な場合、または 5xxx シリーズの基合金を溶接する場合は、ER5356 にステップアップしてください。基合金の適合性に疑問がある場合は、ワイヤ メーカーの溶加材適合表を確認するだけで済みます。数分で完了し、コストのかかるやり直し作業を回避できます。

アルミニウム溶接の問題と解決策