アルミニウム合金溶接部の液化割れに関する研究

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AlーMg、AlーMgーSi及びAlーZnーMg系合金は溶接構造用材料として広く用いられている.特に,AlーMgーSi系合金は欧米で車両用に用いられており,わが国でも検討され始めている。しかし,この合金では液化割れが生じ,溶接熱影響部における割れ感受性が高い欠点がある。このため,液化割れの発生に及ぼす合金元素,溶接条件及び付加ひずみの影響についてバレストレイン高温割れ試験により定量的に検討した.ティグ溶接を行った場合には,ビ-ドに垂直な横割れのみが認められた.このときの割れ長さは,溶接入熱の増加と共に増加した.2次元熱流の式を用いて割れの終端部付近の温度を求めた結果,溶接条件が変化してもほぼ一定の温度領域まで割れは伝播していた.一方,ミグ溶接を行った場合には,横割れと,ビ-ドに平行な縦割れが認められた.これは,溶接金属の周相温度と密接な関係が認められた.横割れ長さは固相温度が低下すると共に増大し,一方,縦割れ長さは固相温度が上昇すると共に増大する傾向が認められ,両者の割れ機構を明らかにした.更に,重回帰分析の結果,割れの種類により合金元素の影尾の仕方は種々異なることが明らかになった.次に,クリ-ニング作用に起因した割れの検討も行った.ア-ク時間及び溶接電流の増加と共に割れは増加する傾向が認められた.この割れは,SEMによる観察の結果,液化割れであることが明らかになった.また,クリ-ニング作用時には,材料表面はかなりの塑性変形を受けていることが明らかになった.