マグネシウムをTIG溶接する方法：6つの簡単なステップで
マグネシウムの溶接は、たとえそれが可能であったとしても、私が知っている多くの溶接工が喜んで試みるものではありません.マグネシウムは加熱しすぎると発火する傾向があり、神はマグネシウムの火を消し始めるのを助けてくれます.
マグネシウムの引火点は華氏 883 度で、華氏 4,000 度の温度で燃焼します。この種の熱は水に変わり、二酸化炭素でさえ燃料に変わるため、マグネシウムを溶接しようとする人は多くありません.
6 ステップでマグネシウムを TIG 溶接する方法
より複雑な問題に取り掛かる前に、まず手順をまとめましょう。マグネシウムを適切に TIG 溶接する方法について、順を追って説明します。
ステップ 1:ベース メタルの識別
すべての金属が多かれ少なかれ同じように見えるため、作業している金属を特定するのは難しいことがよくあります。また、構造的にも視覚的にも類似しているため、マグネシウムとアルミニウムを区別することはさらに困難です。
だから、それは大きな問題です。マグネシウムのティグ溶接とアルミのティグ溶接は全く方法が違います。その結果、そのうちの 1 つに間違った方法を適用すると、壊滅的な結果になる可能性があります。
わかりました、わかりました、多分それを「大惨事」と考えるのはやり過ぎです。しかし、これらの金属がどれだけ価値があるかを考えると、それらが無駄になるのを見るのは残念です.それらには独自の特性があり、それがほとんどの航空宇宙設計の不可欠な部分である理由です.
実際、時々目にするヘリコプターや飛行機、内部ギアの不可欠な部分、およびそのような構造のフレームワークはすべて、アルミニウムとマグネシウム合金で作られています。なぜ？軽量でありながら構造上の完全性が高いためです。
では、そんな貴金属をむやみに捨てるのはもったいないですよね？正確に。これが、溶接に進む前に母材を常にチェックする必要がある主な理由です。
心配しないでください。いくつかの非常に単純なトリックで、どの金属がどれであるかを簡単に把握できます。そして、そのビットについては、別の手順で完全に詳しく説明します。まずは実際の溶接の仕組みを知りましょう。
ステップ 2:合金複合材の識別
TIG溶接の場合、金属がアルミニウムかマグネシウムかを識別するだけでは十分ではありません。金属の合金組成も徹底的にチェックする必要があります。
マグネシウムは本質的に非常に反応性の高い金属であるため、遊離形で見つかることはめったにありません.その結果、アルミニウム、亜鉛、ジルコニウム、トリウムなどの他の金属と常に混合されます。これらの特別な組み合わせは、マグネシウム合金として知られています.
自然界には、このようなマグネシウム合金がいくつかあります。繰り返しになりますが、作業しているベースピースも最終的に純粋なマグネシウムになる可能性があります.これは非常にまれなケースですが、不可能ではありません。
したがって、溶接片がマグネシウムであることを特定したら、次の作業は、金属の正しい合金を特定することです。適切な合金を特定することが次のステップを直接決定するため、これは非常に重要なステップです。
アルミニウムとマグネシウムに同じ溶接方法を使用できないことを覚えていますか?同じことが合金にも当てはまります。合金複合材では、後の段階で金属フィラーを使用する必要があるためです。
また、組み合わせる金属によって溶加材の選択も変化していきます。これらの溶加材のすべてが同じ温度に耐えられるわけではありません。その結果、混合物を予熱する前に、どの合金複合材を使用するかを知ることが非常に重要です。
実際には、加熱温度ではなく、適切な電圧設定と電極の種類もわかります。言うまでもなく、これら 2 つの要素は、溶接や金属や鉱物の切断などの問題にとって重要です.
しかし、適切な種類の合金複合材をどのように見つけ出し、識別することができるでしょうか?まあ、元の製造元に連絡すると、適切なアイデアが得られるはずです.コンポジットを提供したのは彼らなので、それに関するあらゆる種類の履歴を持っているはずです。
そして、その歴史は、合金の種類だけでなく、適切な機器を理解するのにも役立ちます.すべての溶接材料には、何を使用し、何を使用しないかを指定するガイドラインが付属しています。したがって、始める前にそのような指示をよく読む必要があります。
ただし、やむを得ない理由により、必ずしもメーカーと連絡を取ることができるとは限りません。その場合、合金組成を正しく特定することは非常に難しくなります。とはいえ、スキルがあれば不可能ではありません。
適切な説明書のないマグネシウム合金を識別する際の主な障害は、入手しやすい部分を見つけることです。大規模な実験を行うと、溶接片自体のほとんどが破壊される可能性があります。
だからこそ、気軽に取り組める消耗品を探すことが大切です。いくつかのスクラップ、つまりメインのボルダーのそばに小片があると最適です。しかし、そうしないと、実験を続けるために小さな部分を壊さなければならない可能性が高くなります.
このような実験には、強度と重量の比率、化合物の分子量の違いなどを把握することが含まれます。繰り返しますが、いくつかの反応を実行して、各合金が特定の化合物とどのように反応するかを確認することもできます.
全体として、溶接工が武器庫に持つのはかなり基本的なレベルの知識です.しかし、それらを正しく覚えるのに助けが必要な場合は、American Welding Society に連絡してください。
彼らは溶接ハンドブックのライブラリ全体を所有しており、直面する可能性のあるあらゆる状況で溶接工を支援しています.したがって、溶接プロセス中に突然動けなくなった場合は、気軽にこれらのハンドブックを利用してください。
ステップ 3:溶接エリアの確認
金属と合金の問題がすべて解決したので、実際の溶接に進みます。そして、溶接用のマグネシウムを準備する最初のステップは、特定の溶接領域を確認することです.
これは、溶接金属片をきれいにし、適切に準備するのに役立ちます。そうすることで、どの部分に取り組み、どのように体系的に進めるかについて明確なアイデアを得ることができます。要するに、この小さな地図のようなもので、その後の処理期間を案内してくれます。
十分な経験があれば、特定の領域のマインド マップを作成することもできます。または、金属製のマーカーを使用して、後で作業するエッジの周りを描くこともできます.一時的なマップなので、ランダムなボード マーカーを使用することもできます。
油性マーカーなどは使用しないでください。それらは、受動的な腐食などを含む望ましくない化学反応を引き起こす可能性があります.さらに、マーキングを簡単に拭き取ることができない場合は、別の手間がかかります.したがって、一般的には、そのようなマーカーの使用を控えるのが最善です.
ステップ 4:溶接領域を研磨する
どの領域に取り組むかを選択したら、大砲を持ち込む時間です。これで、溶接手順の重要なステップである領域の研削を開始できます。エリアを埋めたり、ベース全体にビーズを配置したりするのに役立ちます.
ただし、一部の溶接工は、研磨する代わりに、大胆に表面を割ることを好みます。そして、フィラーメタルまたはマグネシウムビーズでクラックを埋めたり覆ったりします。ただし、単に研磨するほど完全な証拠ではないため、その道をたどらないことを強くお勧めします.
多くの人は反対するかもしれませんが、実際には表面を割るよりも研磨する方が良いです.大胆にクラッキングしている間は、表面のすべてのポイントで均等な力を保証することはできないからです.その結果、一部のパーツは少し深く潰れ、他のパーツはそれほど潰れません。
一方、研削中は圧力が均等に分散される可能性が高くなります。そうすれば、表面のすべての点がほぼ均等に当たり、目に見える不規則性はなくなります。
さらに、研削から始めると、ベースを埋めるのが簡単になります。前述のように、ひび割れは不適切な開口部をもたらします。また、マグネシウムは最も軽い構造金属であるため、巨大な隙間を適切に埋めることはできません.
上面だけが充填されており、残りは金属が軽すぎるほどではありません。ですから、すでにお分かりのように、ある種の構造的な不均衡を生み出しています。そして、それは長期的には脆弱になるため、溶接ピースにとっては良くありません.
一方、研削後はすべての隙間がほぼ同じ寸法になるため、充填が容易になる。フィラー メタルは、余計な手間をかけずに隅々まで簡単に到達できます。その結果、ベースに適切に結合でき、構造的に健全になります。
ステップ 5:時間を適切に利用する
溶接は確かに集中力が必要で、時間もかかります。そのため、誰もが手順を面倒で時間のかかるものにしない方法を探しています。そして、それが彼らが大きな間違いを犯すところです。仕事をより迅速に行おうとする一方で、彼らは仕事の質に妥協することになります.
繰り返しになりますが、特定の手順を完全にスキップしてしまい、完全に失敗する場合があります。そうすれば、プロセス中に溶接部品が破壊されるだけでなく、プロセス全体を新たに開始する必要があります。その結果、実際には 2 倍の作業をしなければならなくなります。
この話の教訓は、100% うまくいくと確信できないチートを使用しないことです。また、作品自体にはいかなる場合も妥協しないでください。最初の数回は間違いを犯すかもしれませんが、まったく問題ありません。
しかし、溶接品質を低下させるショートカットを意図的に使用することは完全に推奨されません。フレームワークの構造的な健全性は、溶接の品質に直接関係しているからです。単純に表面を割るのではなく、研磨することをお勧めする理由がわかりましたか?
正確に。クラッキングは時間と手間がかからないかもしれませんが、長期的には信頼できる方法ではありません.そのため、研ぎ澄ましにはもっと長い時間がかかり、より高いレベルの集中力が必要になるかもしれませんが、それが唯一の方法なのです。
ただし、実際には、研磨手順の時間を短縮するための試行済みのテスト済みの方法がいくつかあります.何年にもわたるプロの溶接工は、これらの方法を複雑に試し、ゆっくりとアプリケーションを完成させて、研削時間を短縮してきました.
たとえば、金属の研削中に粗い超硬バーを使用できます。そうすれば、粉砕しながら一度に十分なスペースをカバーできます.小さいバリを使用すると、研磨とスペースの比率が高くなるため、結果的に時間がかかります。
繰り返しになりますが、研磨を開始する前に、数分かけて金属を完全にきれいにすることができます.マグネシウムは軽量な構造のため、実際には非常に多孔質だからです。そのため、事前に掃除しないと、研磨中にナビゲートするのが面倒になる場合があります.
クロム酸溶液を使用して、金属をすばやく完全にきれいにすることができます。洗浄液に含めることができるコンポーネントは次のとおりです。
- クロム酸 (24 オンス)
- 硝酸ナトリウム (40 オンス)
- フッ化カルシウム (1/8 オンス)
- 水 (50/60 オンス)
基本的に、この特別な洗浄液を 1 ガロン作るのに十分な量の水を使用します。その量は、金属を完全に浸してきれいにするのに十分です。調合物が効果を発揮するように、約 1 時間金属を浸すことができます。
そして、反応をより速くしたい場合は、ここに素晴らしいヒントがあります.適切なオーブンで数分間、事前に溶接金属を加熱します。高温により、全体的な反応速度が大幅に加速されます。
その結果、予熱したマグネシウム片に混合物を適用すると、はるかに速くきれいになります.ただし、これを行っている間は必ず保護用の手と目の手袋を着用してください。調合物は非常に腐食性があります.また、加熱したマグネシウムを直接扱わないでください。
ステップ 6:ギャップを埋める
最後に、研磨によって生じた隙間を溶加材で埋める必要があります。この部品には複数の溶加材を使用できます。しかし、この目的のために AG 92 A フィラー ロッドを使用しているほとんどの溶接機を見つけることができます。
このロッドが使用される理由は、一般的に万能のフィラーだからです。そのため、溶接中に間違いを犯すことはありません。また、価格も非常にリーズナブルです。
とにかく、溶接部分を加熱するときは、マグネシウムが熱くなりやすいことを覚えておくことが重要です。華氏800～830度付近で溶け始め、華氏1200～1300度まで上昇します。
そのため、溶接を開始する前に温度を適切に設定することを忘れないでください。また、反応性ガスや金属はこの温度で発火するため、不活性ガス、できればアルゴンをバッファーとして使用してください。そしてもちろん、マグネシウム溶接には交流を使用することを忘れないでください.
ティグ溶接マグネシウムに関する追加の安全上の注意
マグネシウムは危険で扱いにくい金属です。その理由は次のとおりです。
- マグネシウムは可燃性金属です。一度付着すると、金属は華氏 4,000 度で燃焼します。この温度は、H2O の分子結合を分解して酸素を放出し、すぐにそれを火の燃料に変えるのに十分な高温です。 CO2。多くの場合、マグネシウムの火を消すための唯一の選択肢は、砂、セメント粉末、または Osha 推奨のクラス D 消火器を使用して酸素を枯渇させることです。
- マグネシウムは多孔質金属です。つまり、その微細構造は微細な孔で満たされています。マグネシウム鋳造は主に機械部品に使用され、その固有の多孔性により、マグネシウム鋳造はしばしば大量の油を吸収します。これにより、火災のリスクが高まり、しっかりとした溶接を確立するために金属と良好に接触することが難しくなります。
- マグネシウムは、アルミニウムと同様に、さまざまな合金で提供されます。亜鉛合金の場合もあります。また、どちらの金属も表面に酸化層を形成する傾向があり、2 つの金属の識別が困難になることがあります
- マグネシウムは可燃性であるため、金属を研磨したり洗浄したりする際の削りくずは、簡単に炎上する可能性があります。金属を研磨して溶接の準備をした後、誤ったアークや火花が発火しないように、ステーションを拭き取り、そのエリアを一掃することをお勧めします。
- アルミニウムと同様に、強度を向上させるために熱処理されたマグネシウム合金は、熱くなりすぎることに敏感です。これらの合金を熱しすぎると、材料の強度が低下します。
マグネシウム鋳物を溶接するためのヒント
- アセトンとカーバイド バーでできる限りきれいにします….積み上げられない粗いバリ。
- 多くの場合、フィラー ロッドの選択は、マグネシウム合金母材の組成に応じた書面による手順によって管理されますが、オプションがある場合は、az101 フィラー ロッドを使用してください
- 厚いパーツを約 300f に予熱
- 50/50 のアルゴン/ヘリウム混合物が大きな違いを生むことを除いて、アルミニウムと同じ tig マシン設定を使用します。
- 火をつけて、かろうじて水たまりになるまでアンペア数を増やします。水たまりがきれいにならない場合は、停止し、バリ取り、ワイヤー ブラシを必要なだけ繰り返して水たまりをきれいにします
- 油はこのものの毛穴に入り込み、きれいに溶接するのに十分な量が出るまでに時間がかかることがあります
- アルミニウムよりもはるかに近い弧の長さを使用してください...近すぎると思うほど近くに.
- 小さなビードを溶接し、小さな 90 エア グラインダーと超硬バー、ステンレス ワイヤー ブラシでその間をきれいにします。
マグネシウム溶接ビデオ
製造プロセス