ER4043は、広く使用されているシリコンアルミニウム溶接ワイヤで、その優れた溶接性、亀裂抵抗、およびさまざまなアルミニウム合金との互換性で知られています。 5%のシリコンが含まれており、融点が低下し、流動性が向上し、6xxxシリーズのアルミニウム合金(6061や6063など)と鋳造アルミニウムの溶接に最適です。
重要な違いを理解する
ER4043とER5356は、最も一般的な2つのアルミニウムフィラーワイヤですが、明確な組成とアプリケーションがあります。
財産 | ER4043(al-si) | er5356(al-mg) |
---|---|---|
一次合金 | 5%シリコン | 5%マグネシウム |
融点 | 下(〜1,170°F/632°C) | より高い(〜1,080°F/582°C) |
強さ | 適度 | より高い(荷重をかけるジョイントの方が良い) |
亀裂抵抗 | 優れている(鋳造に適している&6xxx合金に適しています) | 良いが、ER4043よりも少ない |
最高のアプリケーション | 鋳造アルミニウム、6xxxシリーズ、自動車 | 海洋、構造、高強度溶接 |
ER4043を選択するタイミング
溶接キャストアルミニウム - シリコンは流れを改善し、亀裂を減らします。
6xxxシリーズ合金(6061、6063) - 高温亀裂リスクを最小限に抑えます。
必要な低い融点 - 薄い材料または熱に敏感な用途の方が適しています。
ER5356を選択するタイミング
海洋および構造溶接 - マグネシウムは腐食抵抗を促進します。
より高い強度要件 - 負荷をかけるジョイントの方が適しています。
5xxxシリーズベースメタル(5052、5083) - 冶金によりよく一致します。
鋳造アルミニウムまたは6xxxシリーズを溶接する場合、ER4043がより良い選択です。海洋または高強度のアプリケーションの場合、ER5356が望ましい場合があります。
自動車メーカーと修理店は、頻繁にER4043を使用しています。
鋳造アルミニウム部品と互換性があります - 多くのエンジンブロック、トランスミッションハウジング、吸気マニホールドは、鋳造アルミニウムから作られています。
溶接亀裂の減少 - シリコン含有量は、熱に影響を受けたゾーンの熱い亀裂を防ぐのに役立ちます。
薄いシートに適しています - 融点が低いと、燃焼リスクが低下します。
一般的な自動車の使用:
エンジンコンポーネントの修理
アルミニウムのボディパネル溶接
排気システムの変更
ER4043の海洋アプリケーション
ER5356は多くの場合、塩水環境に好まれますが(マグネシウムの耐食性により)、ER4043はまだ海洋溶接で使用されています。
アルミニウムボートの船体修理 - 6xxxシリーズのアルミニウムに適しています。
燃料タンクとフィッティング - 薄いセクションを溶接するのに適しています。
非構造コンポーネント - 極端な強度が必要ない場合。
海洋使用の制限:
ER5356よりも耐性耐性が少ない - 一定の塩水曝露には理想的ではありません。
低強度 - 高ストレス構造溶接には適していません。
6xxxシリーズアルミニウム合金、特に6061および6063は、優れた強度と重量の比と耐食性のため、構造および自動車用途で広く使用されています。ただし、これらの合金は、特に不適切な技術またはフィラー金属が使用されている場合、溶接中に熱い亀裂を起こしやすいことで有名です。 5%のシリコン含有量を備えたER4043は、6xxxシリーズのアルミニウムでの亀裂を最小限に抑えるための最高のフィラーワイヤの1つですが、正しく使用した場合にのみです。
熱い亀裂は、主に溶接が冷えると高い熱応力と凝固縮小のために発生します。 6xxxシリーズにはマグネシウムとシリコンが含まれており、冷却中に脆い金属間化合物を形成し、溶接が適切に制御されていない場合は亀裂になります。さらに、アルミニウムの高い熱伝導率は急速な熱放散を引き起こし、熱ショックのリスクを高めます。
亀裂を防ぐためのベストプラクティス
基本金属を予熱します(200-250°F / 90-120°C)
予熱すると、溶接と卑金属の間の温度勾配が低下し、熱応力が最小限に抑えられます。
温度指示スティックまたは赤外線温度計を使用して、過熱を避けて、材料を弱める可能性があります。
6xxxシリーズには、ER5356の代わりにER4043を使用します
ER4043のシリコン含有量は、溶接プールの流動性を改善し、亀裂感受性を低下させます。
ER5356(マグネシウムベース)は、6061のような熱処理可能な合金ではより強くなりますが、より強い傾向があります。
熱入力と移動速度を最適化します
熱が多すぎると過度の歪みを引き起こす可能性がありますが、あまりにも少なすぎると融合の欠如につながります。
MIG溶接の場合、安定した移動速度を維持します。ゆっくりと熱入力が増加しますが、速すぎると浸透性が低下します。
適切なジョイントデザインと斜め
厚い材料(1/4 "以上)の場合は、60度のベベルを使用して完全な浸透を確保します。
タイトなフィットアップを避けてください。収縮に対応するために、小さなルートギャップ(1/16 "から1/8")を残します。
溶接後の熱治療(可能であれば)
350°F(175°C)で1〜2時間のストレスを緩和すると、残留応力が低下する可能性があります。
完全な再溶解熱処理(熱処理可能な合金用)は、機械的特性を回復します。
汚染や酸化を避けてください
ステンレススチールブラシ(アルミニウム専用)でベースメタルをきれいにします。
アセトンまたは特殊なアルミニウムクリーナーを使用して、オイル、グリース、酸化物層を取り除きます。
割れにつながる一般的な間違い
予熱をスキップする - 急速な冷却はストレスを増加させます。
6xxx合金でER5356を使用する - マグネシウム含有量による高い亀裂リスク。
過度の電流またはアークの長さ - 過熱と歪みを引き起こします。
貧弱な関節準備 - 斜めの不足は、不完全な浸透につながります。
これらのガイドラインに従うことにより、溶接機は、6xxxシリーズのアルミニウムおよびER4043フィラーワイヤーを使用するときに、ひび割れのリスクを大幅に減らすことができます。
MIG溶接アルミニウムは、主にアルミニウムの高い熱伝導率、低融点、および酸化傾向により、溶接鋼と根本的に異なります。 ER4043は、アルミニウムMIG溶接に最も一般的に使用されるフィラーワイヤの1つですが、初心者はしばしばワイヤーの給餌、熱制御、多孔性に苦労しています。
ソフトワイヤー給餌の問題
アルミニウムワイヤは鋼よりも柔らかく、バードネスト(フィーダーに絡み合っています)につながります。
滑らかなワイヤー給餌には、プッシュプル銃またはスプールガンが推奨されます。
高い熱伝導率
アルミニウムは熱を素早く放散し、鋼よりも高いアンペアを必要とします。
熱が制御されていない場合、薄い材料は燃焼する傾向があります。
酸化と多孔性
アルミニウムは、酸化物層(融点〜3,700°F対アルミニウムの〜1,200°F)を形成し、包含を引き起こします。
適切なシールドガスカバレッジが重要です。
ER4043の最適なMIG溶接セットアップ
機器の選択
ワイヤーフィーダー:スプールガンまたはプッシュプルシステムを使用して、給餌の問題を防ぎます。
電源:一定の電圧(CV)MIGマシンは、アルミニウムに最適です。
シールドガス
100%Argon(ER4043にはヘリウムブレンドは必要ありません)。
流量:20〜30 cfh(低すぎると気孔率が発生し、高すぎるガスが高すぎます)。
ワイヤーの選択と取り扱い
直径:ほとんどのアプリケーションでは0.030 "または0.035"。
湿気の汚染を避けるために、乾燥した環境にER4043を保存します。
マシン設定(0.035 "ER4043の典型)
電圧:18-22V
ワイヤー速度:300-400 IPM(1分あたりインチ)
極性:DC(DCEP)
高品質の溶接の技術
プッシュ、ドラッグしないでください(10〜15°プッシュ角度)
銃を押すと、より良いガスカバレッジとクリーンな溶接が可能になります。
ドラッグは汚染とすすい溶接につながる可能性があります。
短いスティックアウト(〜3/8 ")を維持する
長すぎると抵抗が増加し、不安定なアークが発生します。
短すぎるリスク連絡先のヒントの過熱。
移動速度と熱制御
着実に移動します。ホエットが過度の熱蓄積を引き起こします。
薄い材料の場合は、ステッチ溶接技術を使用して反りを防ぎます。
事前に溶けたクリーニング
ステンレス鋼ブラシ(アルミニウムのみ)で酸化物層を取り除きます。
アセトンまたは特殊なアルミニウムクリーナーを備えた脱脂。
一般的な問題のトラブルシューティング
問題 | おそらく原因 | 解決 |
---|---|---|
気孔率 | 汚れたベースメタル、低ガスの流れ | 徹底的にきれいに、ガスホースを確認します |
バーンスルー | 過度の熱入力 | 電圧を下げ、速度を上げます |
融合が悪い | 電圧/速度が低すぎます | 設定を調整し、極性を確認します |
ワイヤー給餌ジャム | 誤ったライナーまたは張力 | ナイロンライナーを使用して、張力を調整します |
ひび割れ | 迅速な冷却、間違ったフィラー | 予熱して、6xxx合金にER4043を使用します |
初心者向けの最終的なヒント
重要なプロジェクトに取り組む前に、スクラップメタルを練習します。
薄い材料には、ヒートシンク(銅バッキングバー)を使用します。
給餌の問題を避けるために、銃ケーブルをできるだけまっすぐに保ちます。