アルミ溶接部分の強度について
- アルミ溶接部分の強度について知りたくなりました。鉄溶接に比べてどのような違いがあるのでしょうか？
- 梁の設計でアルミ溶接を検討しています。しかし、鉄溶接と比べて強度的にどうなのか気になります。
- 質問ですが、アルミ溶接部分の強度は鉄溶接と比べてどうなのでしょうか？アルミの選択に不安があります。
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アルミ溶接部分の強度について
いつも勉強させてもらっています。 現在、梁の設計を担当しております。当初は鉄鋼で進めており、SS材の挽き物とSPCCの板金材に補強、溶接をして考えておりました。 ところが、実際にやってみると、重いし、ねじれに弱いしで、散々です・・・。 そこで、次はアルミの押し出し材に挽物を溶接して同じ梁を作ろうと考えました。 そこで質問なのですが、アルミ溶接の部分は、鉄溶接に比べて強度的にどうなのでしょうか？ 最初にアルミを選択しなかったのは、その部分が分からなかったからなのですが・・・。 素人の質問で申し訳ありませんが、よろしくお願いします。
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＞ところが、実際にやってみると、重いし、ねじれに弱いしで、散々です・ 実際に作った後から分かると言うのは、本当は、設計屋なら恥ずかしいことだ 設計の目標とする剛性を決めていないせいかも知れませんが普通は有り得ない 今回の失敗について、設計目標に対しての反省がなく次回にも生かせないかと 剛性が不足するなら補強⇒トラスを組む→ワイヤーで吊るとか幾らでも方法は あると思う。安易に軽い＝剛性大とはならないのは前回答者らの言う所ですね この接合部についても溶接では無くて、ボルトでの保有耐力継手もありますし ねじれの荷重も加わるのですか？荷重条件も何も判らないのでアドバイスだけ
私も回答１さんに１票といったところです。 アルミにすると軽くできるのは回答２さんのいうように断面二次モーメントを大きく設計した場合です。 設計がまずいとアルミを使っても軽くはできないし、丈夫にもなりません。 アルミは密度は鉄の1/3ですが、ヤング率も1/3ですよ。 溶接だとジュラルミンも使えないので、あなたが考えるほど上手くは行かない気がします。
アルミの溶接も、溶接歪みが発生して、後加工での修正もノウハウが 必要です。 因って、小生はねじ止めをよく利用します。 強度や再現性を必要とする場合、凹凸加工やノックピン加工等をして 対応しています。 ねじは、SUS系をよく使用して、ボルト頭部座の面圧と、ねじ長さを 注意して行います。 軽合金は、ねじ径の1.5～2.0のねじ長さが必要。（鉄は、約1.0倍）
アルミの溶接はできないことはありませんが、かなり高温での溶接になりますので一般的にはあまりお勧めできません。 溶接部は鉄鋼にくらべて衝撃、振動に弱く良い業者に頼まないとビード部分にクラックが入ったりします。 また、アルミは鋼にくらべてじん性がありませんので変形に対しても思わしくありません。 使用目的が分かりませんが、可能ならば荷重方向と同じ方向に寸法を大きくとる構造（断面二次モーメントＵＰ）とするか、アルミが必要であるならば、フレーム、ブラケットを鋼、ＳＰＣＣ材をアルミにして軽量してみてはどうでしょうか？
材料の強度分 弱くなるだけなのでは？ ところで、 ＞重いし、ねじれに弱いしで、散々です というのは材質の問題ではなく設計的に問題があるのでは？ もし、そうだとするとアルミでやっても似たような結果になると思われ・・・ 一度、設計的というか構造的な妥当性を評価してみては？
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