7 溶接材料の選択と配合仕様

溶接材料の概要

溶接材料選択の原則

溶接材料の配合規定

溶接材料の選択と配合の例

溶接材料の選択と配合注意事項

溶接材料の概要

01

さまざまな金属材料を溶接材料で接合し、ワークピースの永久的な接続を実現することで、エンジニアリング構造の要件を満たすことができる。

接続性

導電率

保護効果

溶接材料は溶接部に電流と熱を伝導し、溶接工程が円滑に行われるようにする。

溶接材料に含まれるある種の成分には、溶融池を大気汚染から保護する能力があり、その結果、溶接欠陥の発生を防ぐことができる。

03

02

01

溶接材料選択の原則

02

溶接継手の強度が母材の強度を下回らないようにするには、溶接する母材の強度を溶接材料の強度に合わせる必要がある。

インテンシティ・マッチング

溶接される母材の靭性と溶接材の靭性を一致 させ、溶接継手が低温または動的荷重にさらされ た場合に十分な靭性を確保する必要がある。

タフネス・マッチング

溶接される母材の硬度は、溶接材料の硬度と同程度であるべきである。 さもないと、硬度の差が大きすぎて問題が生じ、溶接継手に変形や亀裂が生じる。

硬度マッチング

合金元素含有量の溶接材料は、それが母材と溶接されるべきである、ほぼ同様である、これは溶接継手の化学組成が母材と一致することができ、したがって、電気化学的腐食の発生を回避することを確認することです。

溶接継手の脆性および溶接継手の割れ感受性を 低減するため、溶接消耗品に含まれる硫黄やリンな どの有害元素の含有量を厳密に管理すべきである。

有害元素管理

合金元素のマッチング

溶接に使用される材料は、スラグ除去が容易で、スパッタの発生が少なく、溶接後の溶接シームの外観が美しいなど、溶接プロセス特性に優れている必要がある。

溶接加工性

溶接材料は、ワイヤ送給がスムーズで、電極が点火しやすく、アークが安定しているなど、扱いやすいものでなければならない。

溶接作業性

溶接材料は、溶接位置の規定を満たすために、溶接方法のすべてのタイプの要件を満たすだけでなく、この場合のフィールドワークと同様に、すべての位置の溶接に適応するように、溶接環境の条件に適応する必要があります。

柔軟性

溶接材料の配合規定

03

溶接の要求に応じて、酸性フラックス、アルカリ性フラックス、特殊フラックスなど、さまざまなタイプのフラックス・スキンが選択される。

肌のタイプ

フラックス・スキンには、アーク安定剤、スラグ剤、ガス発生剤、脱酸剤、合金化剤、バインダーなどが含まれ、これらが主成分を形成している。

構成

優れた溶接プロセス性能と溶接シーム品質を得るためには、フラックス・ケーシングと溶接コアの比率を適切にすることが重要である。

比例原則

03

比例原則

母材の組成と溶接性能の要求に応じて、ワイヤ中の各元素の含有量を合理的に調整する。

01

ワイヤータイプ

溶接の必要性に応じて、母材の組成に応じて、炭素鋼線、低合金鋼線、ステンレス鋼線などの異なる種類のワイヤを選択する。

02

化学成分

ワイヤの化学組成は、関連規格に準拠するために、炭素、ケイ素、マンガン、リン、硫黄に含まれる主な元素。

溶接方法や母材の種類によって、融解フラックス、焼結フラックス、セラミック・フラックスなど、さまざまな種類のフラックスが選択される。

フラックスタイプ

酸化物、フッ化物、ケイ酸塩などがフラックスを構成し、溶接部を保護するとともに、必要な冶金反応条件を提供するために使用される。

構成

溶接プロセスに基づいて、母材の特性と組み合わせて、適切なフラックス組成を選択し、適切な比率の値を決定し、優れた機械的特性の指標を達成するために、優れた溶接継ぎ目形成効果を得る。

比例原則

溶接材料の選択と配合の例

04

軟鋼溶接の場合、電極の選択で使用され、通常、E4303電極、E4315電極などのE43シリーズの電極を選択します。

溶接棒の選択

溶接ワイヤの選択

フラックスの選択

プロポーショニング規範

溶接ワイヤーはH08A、ガスシールド溶接を行う必要がある場合は、CO2ガスシールドワイヤーを選択することができます。

サブマージアーク溶接には、HJ431のような高マン ガン・高シリコン・タイプのフラックスが使用できる。

溶接プロセスと母材の厚さに応じて、使用する電極の直径、溶接電流と電圧、溶接速度が指定される。

高強度鋼を溶接する場合は、E50シリーズやE55シリーズなど、母材の強度に合った種類の溶接棒を使用する必要がある。

溶接棒の選択

母材と同様の組成の溶接ワイヤーを使用する。

溶接ワイヤの選択

高力鋼鉄サブマージ アーク溶接は、HJ350 のような低いマンガンそして高いケイ素のタイプ変化、選ぶことができます。

フラックスの選択

溶接入熱を厳密に制御し、過熱組織と粗粒の発生を防ぐと同時に、予熱、後加熱およびその他の方法を使用して溶接応力を低減する。

プロポーショニング規範

溶接棒は、A002、A102など、ステンレス鋼母材 と類似した組成のものを選ぶ。

溶接棒の選択

など、母材と類似した組成のステンレス鋼溶接ワイヤを使用する。

溶接ワイヤの選択

ステンレス鋼のサブマージアーク溶接には、 HJ260などのアルカリ性または中性フラックスを使 用できる。

フラックスの選択

溶接電流と電圧は精密に制御され、溶接速度は低レベルに維持されるため、優れた溶接部形成と耐食性が得られる。

プロポーショニング規範

溶接材料の選択と配合に関する考察

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母材の化学組成

溶接材料を選択する際には、主要元素と不純物元素の 含有量を含め、母材の化学組成を考慮することが重 要である。これによ り、溶接継手の化学組成が母材とほぼ同じになり、 望ましくない冶金反応や溶接欠陥を防ぐことが できる。

母材の機械的性質

母材によると、強度、靭性、およびその他の機械的特性を持って、適切な溶接材料を選択するには、例えば、高強度鋼のために、溶接継手の機械的特性が母材と一致することができることを保証するために互いに一致するように溶接材料の強度を選択する必要があります。

溶接方法

溶接方法によって、必要な溶接材料は異なる。例えば、電極アーク溶接では溶接棒が溶接材料として使われ、ガスシールド溶接では溶接ワイヤとガスが溶接材料として使われる。したがって、溶接材料を選択する際には、溶接方法を考慮する必要がある。

プロセスパラメーター

溶接電流、電圧、溶接速度などのプロセス・パラメーターは、溶接消耗品の溶着効率に影響を与え、溶接シームの形状にも影響を与える。そのため、溶接材料を選択する際には、プロセス・パラメーターのマッチングを考慮する必要がある。

設備状況

溶接機のパワー、ワイヤ送給機構などの設備条件も、溶接消耗品の選択に影響を与える。例えば、高出力の溶接機では、溶接効率を高めるために使用するワイヤの直径を大きく選択することができますが、小出力の溶接機では、溶接機に過負荷をかけないようにワイヤの直径を小さく選択する必要があります。

製品の温度、圧力、腐食性媒体などの使用条件は、溶接継手の性能に影響を与える。したがって、溶接消耗品の選択においては、製品の使用条件を考慮し、それに対応する耐食性、耐熱性、耐寒性などの特性を持つ溶接消耗品を選択しなければならない。

使用条件

溶接の外観、非破壊検査など、製品の技術的な要件は、これらの側面の溶接消耗品の選択にも影響を与えます。例えば、溶接の外観の要件については、製品の美しい資質を持って、それは良いスラグを選択する必要があります、溶接シェーピングは、溶接材料の美しい状態を示すことができます。しかし、製品の非破壊検査の要件については、溶接の欠陥の割合を減らすように、溶接材料の低水素、低不純物含有量の選択に行く必要があります。

技術要件

安全保護原則

溶接材料の選択と配合にあたっては、使用する溶接材料が無毒、無害、不燃性、不爆発性であり、輸送、保管、使用中に人体や環境に危険を及ぼさないことを確認するための安全ガイドラインに従わなければならない。

環境原則

環境保護意識を向上させることができると一緒に、環境に優しい溶接材料を選択する傾向となっている、溶接材料の選択と割合では、低煙、低塵、低毒性、環境に優しい溶接材料の低公害特性を選択することを優先する必要があります、汚染や人体への危険性によって引き起こされる環境を削減するために。

経済効率の原則

製品の技術要件と安全・環境保護基準を満たすという条件の下で、溶接材料は適正な価格で、幅広い供給源から選択し、容易に入手できるようにする必要がある。同時に、さらなる省資源とコスト削減のため、溶接材料の利用とリサイクルの可能性を考慮することも必要である。

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