ER5087 アルミニウム溶接ワイヤ: 産業用途、強度および海洋用途

溶接部が塩水、構造的負荷、または化学的に攻撃的な環境に耐える必要がある場合、選択するフィラー ワイヤによって、接合部が 10 年続くか一生続くかが決まります。 ER5087 アルミニウム溶接ワイヤ は、標準合金では不十分な要求の厳しい産業および海洋用途向けに特別に設計された、高マグネシウム、ジルコニウム含有フィラー合金です。

ER5087 アルミニウム溶接ワイヤの産業用途での用途

ER5087 は、アルミニウム接合部が高い引張強度と、腐食、応力亀裂、溶接気孔に対する優れた耐性を兼ね備える必要がある場合に使用されます。汎用フィラーとは異なり、ER5087 には意図的なジルコニウム添加 (0.10 ～ 0.20%) が含まれており、これにより溶接粒構造が微細化され、高温割れ感受性が低減され、マルチパス溶接における全体的な機械的性能が向上します。

主な産業用途には次のようなものがあります。

• 造船および海洋プラットフォームの製造
• 圧力容器および極低温貯蔵タンク
• 橋梁や鉄道車両用のアルミニウム構造フレームワーク
• 装甲車両の車体と軍用グレードの構造コンポーネント
• 塩化物または酸性媒体にさらされる化学処理装置
• 航空機地上支持フレームなどの高サイクル疲労構造

ER5087 と ER5356: 強度、耐食性、およびそれぞれを選択する場合

ER5087 と ER5356 は両方とも高マグネシウム 5xxx シリーズのフィラーですが、異なる性能層に対応します。 ER5087 は、耐亀裂性、結晶粒微細化、長期塩水腐食性能という 3 つの測定可能な点で ER5356 よりも優れています。

海洋環境で持続的な負荷がかかるベースメタルが 5083、5086、または 5456 合金の場合、ER5087 が技術的に優れた選択肢となります。一般的な自動車のトリムや非構造製造では、ER5356 が実質的なデフォルトのままです。

ER5087 を使用した海洋溶接: 海水環境でのパフォーマンス

ER5087 アルミニウム溶接ワイヤは船舶溶接用途に完全に適しており、5083-H116 および 5086-H34 船体プレート合金を使用する造船所によって積極的に指定されています。米国海軍といくつかの欧州船級協会は、応力腐食割れ (SCC) に対する耐性が主な設計要件である船体の構造溶接に ER5087 を受け入れています。

ER5087 は次の 3 つの特性により海洋サービスにおいて特に効果的です。

• ジルコニウムの添加により、鋭敏化（5xxx 合金が 65°C ～ 175°C の温度に長時間さらされた後に粒界腐食を受けやすくなる冶金プロセス）が抑制されます。
• 高いマグネシウム含有量 (最大 5.5%) により、母材金属と化学的に適合する溶接デポジットが生成され、溶融ゾーンでのガルバニック電位差が最小限に抑えられます。
• 凝固中に生成される微細な粒子構造により、微小ボイドの形成が減少し、塩化物イオンが溶接部に浸透する経路が遮断されます。

ER5087 アルミニウム溶接ワイヤの適合母材

ER5087 は、5xxx シリーズのアルミニウム合金を溶接するように設計されており、亀裂の感受性の問題よりも耐食性が優先される場合には、いくつかの 6xxx シリーズの母材とも互換性があります。

ER5087 は、銅または亜鉛の含有量が高いように設計された特殊なフィラーを必要とする 2xxx または 7xxx シリーズの合金の溶接には推奨されません。

造船および構造溶接におけるER5087の利点

ER5087 アルミニウム溶接ワイヤ 造船および重構造作業において、代替手段に比べて 4 つの測定可能な利点があります。

• ホットクラック耐性: ジルコニウムの結晶粒微細化により、熱収縮力が大きい船体補強材の溶接における重要な要素である、拘束された接合部における凝固亀裂が大幅に減少します。
• マルチパス溶接の完全性: 洗練された微細構造により、熱サイクルを繰り返しても機械的特性が維持されるため、ER5087 は 4 ～ 8 パスを必要とする厚肉部の突合せ溶接において信頼性が高くなります。
• 長い疲労寿命: より低い気孔率とより細かい粒界により、繰り返し荷重下での亀裂発生に対する優れた耐性を備えた溶接部が生成されます。これは、波による応力を受ける船舶の船体構造にとって不可欠です。
• 溶接ビードの美しさ: 最小限のスパッタで滑らかで明るいビードを生成し、目に見える構造領域の溶接後の研削時間を短縮します。

高腐食環境向けの ER5087 の選択方法

高腐食環境に適したフィラー ワイヤを選択するには、ベース金属合金、使用温度、暴露媒体の 3 つの変数を一致させる必要があります。次の 3 つの条件がすべて当てはまる場合、ER5087 が正しい選択です。