緊密な許容範囲を備えた複雑な形を形成する能力で評価された鋳造合金は、自動車エンジン、航空宇宙コンポーネント、および工業機械で広く使用されています。溶接キャスト合金は、独自の微細構造（粗粒、潜在的な多孔性など）および合金組成（鋳鉄中の高炭素、鋳造アルミニウムのシリコン）を考えると、精密-を要求する特殊なスキルです。錬金術合金とは異なり、鋳造合金は、割れ、気孔率、または強度の損失を避けるために、調整されたプロセスを必要とします。このガイドは、信頼できる高品質のジョイントを確保するために、材料タイプによって分類される溶接キャスト合金の専門的な手法を概説しています。
鋳造合金を溶接する前の重要な考慮事項
不適切な前のステップが欠陥の主な原因であるため、鋳造合金溶接の成功は準備から始まります。
1.鋳造合金タイプを特定します
鋳造合金の組成は劇的に異なり、溶接方法はベースメタルに依存します。
鉄鋳造合金：鋳鉄（灰色、延性、柔軟性）および鋳鋼。
非-鉄鋳造合金：鋳造アルミニウム、銅、鋳造マグネシウム。
分光法または材料データシートを使用して、たとえば合金-を確認します。たとえば、溶接要件が異なるため、微細鋳鉄（フレークグラファイト）を延性鋳鉄（球状グラファイト）と区別することが重要です。
2。卑金属を検査します
染料浸透性試験（DPT）または超音波検査（UT）を使用して、cast部品の既存の亀裂、多孔性、または包含物を検出します。これらの欠陥は、溶接中に対処されていない場合は伝播できます。多孔質鋳物の場合、pre -溶接修復（例えば、非-重要な領域のエポキシ充填）が必要になる場合があります。
3.溶接領域を掃除します
表面汚染物質を除去します：ワイヤーブラシ（非-鉄、鉄用の炭素鋼）を使用して、錆、塗料、またはスケールを排除します。油っぽい表面の場合、イソプロピルアルコールまたはアセトン-オイルを溶接中に脱させ、溶接中に蒸発させ、多孔性を引き起こします。
酸化物層を取り除きます：非-鉄鋳造合金（たとえば、鋳造アルミニウム）の場合、専用のステンレス-スチールブラシまたは化学エチン剤（例えば、アルミニウムの硝酸）を使用して融合を除去します。
鋳造合金タイプによる溶接技術
鉄鋳造合金：鋳鉄と鋳鉄
灰色の鋳鉄溶接
灰色の鋳鉄（2〜4％の炭素、1〜3％のシリコン）は、延性が低いため、割れやすい傾向があります。次の手順に従ってください：
部品を予熱します：プロパントーチまたはオーブンを使用して200〜350度（392〜662度F）に加熱して、冷却速度を下げ、脆性マルテンサイト層を避けます。
溶接プロセスとフィラーを選択します:
修理（例：エンジンブロック）には、ニッケル-ベースのフィラー（例：ernife - c1）でGTAW（TIG）を使用します。ニッケルは溶接への炭素の移動を最小限に抑え、脆性を低下させます。
非-臨界関節の場合、ろう付け（銅-シルバーフィラーを使用）は、ベースメタルの融解を避け、亀裂リスクを低下させます。
溶接パラメーター：過熱を防ぐために、低熱入力（GTAWの場合は100〜150 A）と遅い移動速度を使用します。スパッタを避けるために、短いアークを維持します。
post -溶接冷却：断熱毛またはオーブンで部品をゆっくりと冷却することを許可します（冷却速度<50°C/hour) to relieve residual stress.
延性鋳鉄溶接
延性鋳鉄（スフェロイドグラファイト）は、灰色の鋳鉄よりも優れた靭性を提供しますが、それでも注意が必要です。
予熱は150〜200度になります：コールドクラッキングを防ぎます。
溶接プロセス：Nickel -銅フィラー（例、ErnicU-7）を備えたGmaw（Mig）は、構造ジョイントに適しています。
キーステップ：過剰な熱を避けてください。過度の熱は避けてください。これにより、球状のグラファイトをグラファイトに戻し、延性が低下する可能性があります。インターパス温度を300度以下に保ちます。
鋳鉄製の溶接
鋳鋼（炭素<2%) welds more easily than cast iron, resembling wrought steel:
必要に応じて予熱します: For high-carbon cast steel (>0.3％の炭素）、マルテンサイトの形成を防ぐために150〜300度に予熱します。
溶接プロセス：低-水素電極（例えば、E7018）または一致するフィラーを備えたGTAW（例えば、ER70S - 6の低合金鋳鉄製）を備えたSMAW（スティック溶接）。
パラメーター：中程度の熱入力（SMAWに200〜250 A）を使用し、10〜15 mm/sの移動速度を維持します。
post -溶接熱処理：残留応力を軽減するために、厚さ25 mmあたり1時間、600〜650度での応力緩和アニーリング。
非-鉄鋳造合金：鋳造アルミニウムと鋳造銅
鋳造アルミニウム溶接
鋳造アルミニウム合金（例えば、356、A380、5〜13％のシリコン）は、熱いひび割れと多孔性が発生しやすいものです。
表面の準備：ステンレス-スチールブラシと脱グリース-で融合して酸化層を除去します。
溶接プロセス：GTAW（AC電流）またはパルス電流を備えたGMAWが最適です：
GTAW ACは、酸化物を分解するための「クリーニングアクション」を提供します。アルゴンシールドガス（99.99％純度）を使用します。
GMAWパルス電流（100〜200 Hz）はスパッタを減らし、熱入力を制御します。
フィラーの選択：3000/6000 -シリーズキャストアルミニウムに4043（silicon -リッチ）フィラーを使用して、熱い割れを防ぎます。 5000シリーズの場合、アルミニウム、5356（マグネシウムが豊富な）フィラーが強度を一致させます。
パラメーター：厚さ6 mmの鋳造アルミニウム、GTAW電流を120〜150 Aに設定し、100〜150 mm/minに移動速度を設定します。穀物の成長を引き起こす過熱を避けてください。
post -溶接：空気を冷やしてから、ワイヤーブラシで清掃してフラックス残基を除去します。熱-処理可能な鋳造アルミニウム（例えば、206）の場合、T6焼き戻し（ソリューションアニーリング +老化）は強度を回復します。
キャスト銅合金溶接
鋳造銅合金（例えば、青銅、真鍮）は熱伝導率が高く、高熱入力が必要です。
厚いセクションを予熱します：熱散逸を遅くするために、200〜400度まで加熱します。
溶接プロセス：アルゴンシールドを使用して、合金に合わせたフィラーを使用してGTAW（たとえば、キャスト真鍮用のシリコンブロンズフィラー）。
パラメーター：融合を維持するために、高電流（200〜300 A）とタイトアークを使用します。鉛キャスト真鍮の場合、溶接-鉛煙が有毒です。ろう付けはより安全です。
post -溶接検査と治療
欠陥チェック：DPTを使用して、表面亀裂または多孔性を検出します。重要な部品（航空宇宙コンポーネントなど）の場合、X線撮影（RT）を使用して、地下の欠陥を確認します。
機械的テスト：荷重-ベアリングジョイントの場合、強度を検証するために引張または硬度テストを実施します（たとえば、ベースメタル強度の80％を達成するはずです）。
仕上げ：グラインド溶接では、スパッタを除去し、寸法の精度を確保します。腐食-腹ne合金（たとえば、鋳造アルミニウム）の場合、洗浄後に保護コーティング（陽極酸化）を適用します。
産業ベストプラクティス
フィラーを合金に合わせます：鋳造アルミニウムにスチールフィラー（脆性メタリックを引き起こす）または鋳鉄にアルミニウムフィラー（融合なし）を使用しないでください（融合なし）。
制御熱入力：過度の熱により、粒子の粗大化（鋳鋼）または酸化物形成（鋳造アルミニウム）が発生します。熱が不足していると、融合が不完全になります。
ドキュメントプロセス：繰り返し可能な結果については、記録パラメーター（予熱温度、電流、移動速度）および合金タイプ-自動車または航空宇宙製造の品質管理に重要です。
溶接キャスト合金には、材料-特定の専門知識が必要ですが、適切な準備、プロセス選択、および熱管理により、コスト-効果的な修理と製造が可能になります。鋳鉄のエンジンブロックの復元から鋳造アルミニウム航空宇宙コンポーネントの結合まで、これらの技術を習得することで、鋳造合金が高-パフォーマンスアプリケーションで価値を提供し続けることが保証されます。溶接技術が進歩するにつれて、鋳造アルミニウムの摩擦攪拌溶接などの- {-}新しい方法は、信頼性をさらに向上させ、鋳造合金の製造の可能性を拡大します。
