- 鋼と比較してアルミニウム合金は熱伝導率が高く、線膨張係数は
大きく、弾力係数が小さいことから、溶接変形が生じやすい。
- アルミニウム合金のアーク溶接のシールドガスとしてArの他に
ヘリウムが用いられる。ヘリウムをシールドガスに用いた場合、溶け込み深さは増加する。
- アルミニウム合金のアーク溶接では高温割れが生じやすいが、その防止策として母材にTiを添加して結晶粒を
微細化する方法が有効である。
- アルミニウム合金の表面には酸化被膜が生じており、溶接を行うときにこれを除去する必要がある。アーク溶接時に母材の極性を
マイナスにすると、クリーニング作用が働き、酸化物が除去される。
詳細
アルミニウム合金（Aluminum Alloys）は、軽量で加工性・耐食性に優れた金属材料で、自動車、航空機、建築、電子機器などあらゆる産業で使われています。
✅ アルミニウム合金とは？
アルミニウム（Al）に他の金属元素を加えて、強度・硬度・耐食性などを高めた合金のことです。
🧪 主な合金元素とその効果
| 合金元素 | 代表記号 | 効果例 |
|---|
| 銅 | Cu | 強度・耐熱性の向上（ただし耐食性低下） |
| マグネシウム | Mg | 強度・耐食性向上 |
| シリコン | Si | 鋳造性・耐摩耗性向上 |
| 亜鉛 | Zn | 高強度化（7075など） |
| マンガン | Mn | 耐食性と加工性向上 |
🧭 アルミニウム合金の分類
🔹 1. 加工方法による分類
| 種類 | 特徴 |
|---|
| 展伸材用合金（Wrought Alloys） | 圧延・押出・鍛造に使用（板・棒・管など） |
| 鋳造用合金（Casting Alloys） | 鋳造による複雑形状に適用（エンジン部品など） |
🔸 2. 熱処理の有無による分類
| 種類 | 特徴と用途例 |
|---|
| 非熱処理型合金（1000〜5000系） | 加工硬化により強度向上。耐食性◎。建材・容器・船舶など |
| 熱処理型合金（6000〜7000系） | 焼き入れ・時効処理により高強度化。航空・自動車・構造材など |
🔢 アルミ合金の代表的な系列（JISやAA規格）
| 系列 | 主な合金元素 | 特徴 | 代表用途 |
|---|
| 1000系 | 純アルミ（99%以上） | 軽く柔らかい、電気・熱伝導◎ | 電線、反射板、化学装置 |
| 2000系 | 銅（Cu） | 高強度、耐食性△ | 航空機構造部材（2024） |
| 3000系 | マンガン（Mn） | 耐食性・成形性◎ | 屋根材、缶、厨房器具 |
| 5000系 | マグネシウム（Mg） | 強度・耐食性◎ | 船舶、車両、橋梁（5052） |
| 6000系 | Mg + Si | 中強度・加工性・耐食性バランス◎ | 建材、自転車、車体部品（6061, 6063） |
| 7000系 | 亜鉛（Zn） | 最高強度、耐食性△ | 航空機、スポーツ用品（7075） |
⚙️ 特性まとめ
| 特性 | 内容 |
|---|
| 軽量 | 鉄の約1/3の比重（約2.7 g/cm³） |
| 耐食性 | 表面酸化皮膜によりサビにくい（特に5000・6000系） |
| 導電性・放熱性 | 電気・熱をよく通す（純アルミは銅に次ぐ） |
| 加工性 | 押出・切削・溶接などに適している |
| 非磁性 | 磁気の影響を受けない（電子機器に有利） |
⚠️ 注意点・欠点
| 注意点 | 内容 |
|---|
| 高温に弱い | 200°C以上で強度が大きく低下 |
| 疲労強度が低い | 鉄鋼材料より繰り返し荷重に弱い |
| 電食に注意 | 異種金属との接触で腐食（特に銅・鉄と） |
| 一部合金の溶接性が低い | 特に2000系、7000系は溶接に工夫が必要 |
🏗️ 主な用途例
| 分野 | 用途例 |
|---|
| 航空宇宙 | 機体構造（2024, 7075） |
| 建築 | 窓枠、パネル、屋根（6063, 5052） |
| 輸送 | 車体・船体・トラック荷台 |
| 電気機器 | 放熱板、ケーブル、筐体 |
| 一般産業 | 梱包材、缶、家具、梯子など |
✅ まとめ
| 項目 | 内容 |
|---|
| 名称 | アルミニウム合金 |
| 分類 | 鋳造材／展伸材、熱処理型／非熱処理型 |
| 特徴 | 軽量・耐食・加工性◎、導電性・非磁性 |
| 欠点 | 熱・疲労に弱い、異種金属接触に注意 |
| 代表用途 | 航空、建築、機械、自動車、電機など |
