【完全版】アルミ溶接の欠陥対策まとめ｜ブローホール・歪み・予熱処理の実践ポイント

【完全版】アルミ溶接の欠陥対策まとめ｜ブローホール・歪み・予熱処理の実践ポイント

ものづくりだより508号
おはようございます。株式会社上村製作所の上村昌也です。

【はじめに】アルミ・SUS・SS材の溶接欠陥防止策を考えてみました。

溶接欠陥（ピット・ブローホール）対策

工場内の清浄度、溶加棒の管理、接合部の前処理を徹底することで、多くの欠陥は防げます。特にブローホールは以下を徹底：

• 接合部をSUSワイヤーブラシで酸化皮膜を除去
• 接合部をアセトンで洗浄
• 溶加棒は適切な乾燥・密閉保管
• 清潔な手袋を使用して作業
• アルミ専用溶接ブースを設置
• 水素が混入しにくいガスホースを使用

JISアルミニウムハンドブックに基づき、常に技術改善を実施しています。

溶接変形（歪み）への対応

• 溶接前に逆歪み・治具で拘束
• 小さな歪みはプレス矯正
• 大きな歪みは事前拘束必須
• ハンマリングや火炎矯正は外観重視製品に不向き

予熱と層間温度の注意点

• 厚板溶接では予熱が必要な場合もあるが、アルミの場合JISでは原則非推奨。行う場合は250℃以下、予備試験が必要
• 層間温度も低く保つのが原則（常温〜250℃目安）

アルミニウム合金TIG溶接の基礎：高品質溶接を実現する5つの重要ポイント

1. 材料の理解と適切な溶接材料の選定

アルミニウム合金の種類や特性を正しく理解し、適切な溶接材料を選定することが重要です。材料の識別を確実に行い、誤った溶接材料を使用しないように注意しましょう。

2. 材料の清浄と乾燥

溶接前に材料を清浄にし、乾燥した状態に保つことが重要です。材料表面の油分や水分、酸化皮膜などは、溶接不良の原因となります。

3. 溶接材料の適切な保管

溶接材料は、適切に保管されたものを使用しましょう。湿気や汚れが付着した溶接材料は、溶接不良の原因となります。

4. シールドガスの管理

シールドガスが適切に供給されるように注意しましょう。シールドガスは、溶融金属を大気中の酸素や窒素から保護する役割を果たします。シールドガスが不足すると、溶接部に酸化物や気孔が発生し、溶接品質が低下します。

5. 母材の継手部の洗浄

溶接前に母材の継手部分を洗浄することも重要です。ステンレス製ブラシで表面の酸化皮膜を丁寧に除去し、アセトンやアルコールで拭き取ることで、より良好な溶接品質を得られます。

良好な溶接品質のために

上記の点を守り、作業環境を清潔に保ち、丁寧に溶接を行うことで、良好な溶接結果が得られるはずです。

アルミ溶接のブローホール対策

梅雨時期など湿度が高い日はアルミ溶接のブローホールが発生しやすくなります。湿度が85％を超えると要注意です。工場内の温湿度管理とともに、以下の対策が重要です。

ブローホール対策のポイント

水素の混入を減らすことが最も重要です。

• 【シールドガスホースの水分除去】：溶接前にガスを流して内部の水分を排出
• 【材料の予熱】：加熱により材料中の水素を除去
• 【湿度管理】：作業環境の湿度を一定以下に保つ

あるセミナーで紹介された実測値によると、調整器で15mg/m3だったガスが、ゴムホースを経るとトーチ出口で120mg/m3にまで上昇する事例も報告されていました。露点が高くなると欠陥が起きやすいという実測データからも、湿度の影響は非常に大きいとされています。

これらの対策を徹底することで、ブローホールの発生は大幅に減らすことが可能です。学会等でも同様の内容が論文で報告されており、現場実務でも有効性が確認されています。

よくある質問（FAQ）

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