特殊金属の溶接における気孔率を制御するにはどうすればよいですか?

溶接愛好家の皆さん、こんにちは！特殊金属溶接ゲームのサプライヤーとして、私は完璧な溶接を実現するためにかなりの課題を経験してきました。私たちがよく直面する最も厄介な問題の 1 つは、特殊金属の溶接における気孔率の制御です。このブログでは、この問題に正面から取り組むのに役立つように、私が長年にわたって見つけてきたいくつかのヒントとテクニックを共有します。

まず最初に、気孔率とは実際には何なのかについて話しましょう。溶接における気孔率は、基本的に溶接金属内の小さな穴またはボイドの存在です。これらの穴により溶接が弱くなり、耐食性が低下し、全体として接合の信頼性が低下する可能性があります。航空宇宙、自動車、化学処理などの高性能用途でよく使用される特殊な金属では、気孔率が大きな問題となる可能性があります。

多孔性の原因を理解する

気孔率を制御するには、まず気孔の原因を理解する必要があります。特殊な金属の溶接で気孔が発生する要因はいくつかあります。

汚染

汚染は最も一般的な原因の 1 つです。これは、汚れ、油、錆、母材のミルスケールなど、さまざまな原因によって発生する可能性があります。溶接中にこれらの汚染物質が存在すると、分解してガスが発生する可能性があります。これらのガスは、溶接池が固化する際にその中に閉じ込められ、気孔が形成されます。

たとえば、次のような作業をしている場合、Aisi 347 ステンレス鋼、溶接前に表面を徹底的にきれいにすることが重要です。汚れや錆を取り除くには、ワイヤーブラシまたは化学クリーナーを使用してください。また、再汚染を防ぐために作業場を常に清潔に保ってください。

シールドガスの問題

シールドガスは、酸素、窒素、水素などの大気ガスから溶接池を保護する上で重要な役割を果たします。シールドガスが正しく流れていない場合、またはガス混合物に問題がある場合、多孔性が発生する可能性があります。

場合によっては、ガス流量が低すぎる場合があります。これは、溶接池に対する十分な保護がされていないことを意味します。一方、流量が多すぎると乱流が発生し、雰囲気ガスを吸い込む可能性があります。また、ガスシリンダーが満杯であり、ガス供給システムに漏れがないことを確認してください。

溶接パラメータ

不適切な溶接パラメータも気孔率の原因となる可能性があります。溶接電流、電圧、移動速度などはすべて正しく設定する必要があります。

溶接電流が高すぎると、溶接池が熱くなりすぎて乱流になり、ガスの閉じ込めが発生する可能性があります。電流が低すぎると、溶接が適切に貫通しない可能性があり、溶融が不完全になる可能性があり、その結果、気孔が発生する可能性もあります。

同様に、移動速度も重要です。動きが速すぎると、溶接池が適切に固まるのに十分な時間がとれず、ガスが閉じ込められる可能性があります。移動が遅すぎると、溶接部が過熱して多孔質になる可能性があります。

気孔率を制御するためのヒント

多孔性の原因がわかったので、次はそれを制御する方法について説明します。

適切な清掃

先ほども言いましたが、地金の洗浄は必須です。まず、ワイヤーブラシやグラインダーを使用して、目に見える汚れ、油、錆を取り除きます。頑固な汚れの場合は、化学クリーナーを使用できます。化学クリーナーを使用する場合は、必ずメーカーの指示に従ってください。

掃除後は、乾いた清潔な布で表面を拭き、残ったゴミを取り除いてください。また、再汚染を防ぐために、溶接の準備が整うまで、洗浄した金属を覆ったままにしておきます。

適切な溶接ワイヤの選択

使用する溶接ワイヤの種類も気孔率に大きな影響を与える可能性があります。金属が異なれば、必要な溶接ワイヤの種類も異なります。

例えば、ステンレスワイヤー 1.6mmステンレス鋼の溶接に最適です。良好な溶接品質を提供し、気孔のリスクを軽減するように設計されています。同様に、1.2mmミグ溶接ワイヤさまざまな金属に使用でき、優れた性能を発揮します。

使用する母材および溶接プロセスに適合するワイヤを必ず選択してください。また、溶接ワイヤーは錆びや吸湿を防ぐため、常に乾燥した場所に保管してください。

溶接パラメータの最適化

適切な溶接パラメータを見つけるには少し試行錯誤が必要ですが、努力する価値はあります。まず、作業している特定の金属の溶接手順仕様 (WPS) を参照します。 WPS は、溶接電流、電圧、移動速度の適切な開始点を提供します。

次に、同じ金属のスクラップ片でいくつかのテスト溶接を行います。溶接部の気孔率を確認し、必要に応じてパラメータを調整します。溶接位置（平ら、水平、垂直など）が異なると、必要なパラメータが若干異なる場合があることに注意してください。

シールドガスシステムのメンテナンス

シールドガスシステムを定期的にチェックして、適切に機能していることを確認してください。ガスシリンダーに漏れがないか検査し、レギュレーターが正しい圧力に設定されていることを確認してください。ガス流量計をチェックして、流量が推奨範囲内であることを確認してください。

溶接の外観の変化や気孔率の増加など、シールド ガスに関する問題に気付いた場合は、直ちに溶接を中止し、問題のトラブルシューティングを行ってください。

品質管理と検査

すべてのベスト プラクティスに従っている場合でも、溶接部の品質管理と検査を実行することが重要です。気孔率を検出するために使用できる方法がいくつかあります。

目視検査

目視検査は最も簡単で最も一般的な方法です。溶接部に目に見える穴やボイドがないかどうかを確認します。虫眼鏡を使用すると、さらに詳しく見ることができます。気孔が見つかった場合は、溶接を修復するか最初からやり直すかを決定する必要があります。

非破壊検査 (NDT)

より重要なアプリケーションの場合は、超音波検査 (UT)、放射線透過検査 (RT)、液体浸透検査 (PT) などの非破壊検査方法を使用することもできます。これらの方法では、肉眼では見えない可能性のある気孔率を検出できます。

結論

特殊金属の溶接における気孔率の制御は確かに困難ですが、適切な知識と技術があれば確実に達成可能です。気孔の原因を理解し、適切な洗浄手順に従い、適切な溶接ワイヤを選択し、溶接パラメータを最適化し、シールドガスシステムを維持することにより、溶接部の気孔のリスクを大幅に軽減できます。

高品質の特殊金属溶接製品をお求めの場合は、当社がお手伝いいたします。必要かどうかステンレスワイヤー 1.6mm、1.2mmミグ溶接ワイヤ、 またはAisi 347 ステンレス鋼、私たちはあなたをカバーします。お客様の具体的なニーズについて話し合い、調達に関する会話を開始するには、当社にお問い合わせください。

参考文献

• 溶接ハンドブック、米国溶接協会
• AWS D1.1 構造溶接コード - 鋼