二保溶接プロセス.doc

超硬合金溶接溶接工程, すなわちCO2ガスシールド溶接工法であり、対象は鉄骨策定された二酸化炭素ガスシールド溶接工程規程の適用範囲は、当社が製造する各種鋼構造物である。本規格は、炭素構造鋼の二酸化炭素ガスシールド溶接に関する基本要件を明確にしている。なお、製品に工程規格が存在する場合は、当該工程規格に従って実施することに留意する必要がある。その策定における参考規格は、『ガス溶接、手動アーク溶接およびガスシールド溶接における溶接ビードの溝の基本的形成と寸法』GB.985-88である。用語に関して、「母材」とは溶接対象の材料を指し、「溶接金属」とは、溶融した充填金属および母材が凝固した後に形成される金属部分を指す。2.3 層間温度の説明：多層溶接を行う際、次の溶接を開始する前に、隣接する溶接ビード間で維持すべき最低温度。2.4 船形溶接の説明：T形、十字形および角接合部が水平位置で行われる溶接。3 溶接の準備に関する内容、3.1 は図面の要求に従って溶接手順の評価を行うこと。3.2 材料の準備に関して、3.2.1 製品用鋼材および溶接材料は、設計図面に定められた要求事項に適合しなければならない。3.2.2 溶接ワイヤは、乾燥し、換気の良い場所に保管し、専任者が管理しなければならない。3.2.3 溶接ワイヤは、使用前に油分や錆がない状態である必要がある。3.3 溝の選択における原則は、溶接工程における変形を可能な限り低減し、溶接材料を節約し、労働生産性を向上させ、ひいてはコストを削減することである。3.4 作業条件、3.4.1 に示されている通り、風速が 2m/s を超える状況が発生した場合は、溶接作業を中止するか、適切な防風措置を講じなければならない。3.4.2 では、作業区域の相対湿度は90％未満である必要があり、雨や雪の降る天候時には、屋外での溶接作業は禁止されている。4 施工工程、4.1 工程フロー：溶接箇所の清掃、部材の点検・組立・加工および位置決めを行い、施工文書に基づき溶接パラメータを調整し、適切な溶接順序に従って溶接を行う。自己検査、相互検査、 溶接部の修正、溶接部の研磨・合格確認、検査員による検査、電源の遮断、現場の清掃、 4 操作手順、4.1 溶接電流および溶接電圧の選定、異なる直径の溶接ワイヤについて、溶接電流およびアーク電圧の選定は下表を参照のこと。溶接ワイヤ径、ショートパス、ファインパス、電流（A）、電圧（V）、電流（A）、 電圧（V）、0.8、50–100、18–21、1.0、70–120、18–22、1.2、90–150、 19–23, 160–.6, 140–200, 20–24, 200–500, 26–40, 4.2 溶接速度：半自動溶接は0.5m/minを超えないこと。4.3 下地溶接層の高さは4㎜を超えないこと。肉盛溶接の際は、トーチを横方向に揺らして溶接ビードの表面を凹ませ、かつその高さを母材表面より1.5㎜～2㎜低くすること―― 被覆溶接時には、溶融池の縁が溝の縁を0.5――1.5㎜超えるようにし、ビード欠けを防止すること。4.4、溶接ビード以外の母材上でスパークやアーク発生操作を行ってはならない。4.5、仮付け溶接に使用する溶接材料は、本溶接時の材料と同等のものであり、仮付け溶接によって形成される溶接ビードは、最終溶接ビードと同等の品質要件を満たさなければならない。鋼製ライナーの位置決め溶接は、接合部の溝の内側で行うのが適切である。位置決め溶接の厚さは設計溶接厚さの2/3を超えてはならず、長さは40㎜を超えてはならない。アークピットを完全に充填し、予熱温度は本溶接時の予熱温度よりも高く設定しなければならない。仮付け溶接の溶接部に気孔や亀裂が存在する場合は、それらを除去し、再溶接を行わなければならない。4.9 溶接プロセスパラメータは表1および表2に示されている。表1のうち、Φ1.2溶接ワイヤを用いたCO2アーク溶接のプロセスパラメータには、継手形式、板厚に応じた異なる数値、および層数がそれぞれ記載されており、 溶接電流（A）には複数の範囲があり、アーク電圧（V）には対応する数値があり、ワイヤ突出量（mm）には具体的な基準があり、溶接機速度（m/min）の数値は明確であり、ガス流量（L*min）には一定の範囲があり、組み立て隙間（mm）も規定されている。例えば、6 1の場合、 溶接電流は270、アーク電圧は27、ワイヤ突出量は12～14、溶接機速度は0.55、ガス流量は10～15、組立隙間（mm）は1.0～1.5などとなります；表2では、Φ1.2の溶接ワイヤを用いたCO₂ガスシールド溶接のT字継手について、板厚（mm）には異なる規格があり、溶接ワイヤの直径（mm）は固定値、溶接電流（A）には対応する範囲が定められており、 アーク電圧（V）には具体的な数値が示され、溶接速度（m/min）は規定されており、ガス流量（L/min）には範囲が設けられ、溶接角の寸法（mm）には異なる基準があり、例えば2.3では、Φ1.2の溶接電流は120、 アーク電圧20、溶接速度0.5、ガス流量10～15、溶接角寸法3.0など。4.9.1 溶接変形を制御する際は、反変形対策を講じることができる。4.9.2 拘束溶接ビードを溶接する際は、連続して行うものとする。やむを得ず中断した場合、溶接を再開する際には、既に溶接された溶接部の局所に対して予熱処理を行うものとする。4.9.3 多層溶接を行う場合は、前の溶接ビードの表面をきれいに清掃してから、溶接を継続しなければならない。4.9.4 変形した溶接部材は、機械的（冷間矯正）または厳密に温度を制御した加熱（熱間矯正）の方法で矯正することができる。5 工程検査。6 溶接欠陥とその防止方法は以下の通りである。欠陥の発生原因には、溶接金属の割れに関しては、溶接ビードの深さ対幅比が大きすぎる、溶接ビードが狭すぎる、溶接端部の冷却が速すぎるなどの状況が含まれる。介在物に関しては、多層溶接における短絡アークや、高い溶接速度などが原因となる。気孔は、シールドガスの被覆不足、溶接ワイヤの汚染、被溶接物の汚染、アーク電圧が高すぎる、ノズルと被溶接物の距離が遠すぎるなどが原因で発生する。ビード欠けは、溶接速度が高すぎる、アーク電圧が高すぎる、電流が大きすぎる、滞留時間が不足している、トーチの角度が不適切であることが原因である。溶け込み不良は、溶接部周辺のスケールや錆、熱入力の不足、溶融池が大きすぎる、溶接技術の未熟さ、接合部の設計不備などの問題に起因する。溶け込み不足は、溝加工が不適切、溶接技術の未熟さ、熱入力が不適切であることが原因である。スパッタは、電圧が低すぎるか高すぎる、溶接ワイヤと被溶接物の清掃不良、溶接ワイヤの不均一、導電ノズルの摩耗、溶接機の動特性が不適切であることが原因である。蛇行した溶接ビードは、溶接ワイヤの突出長さが長すぎる、溶接ワイヤの補正機構の調整不良、導電ノズルの摩耗によって生じる。防止策としては、溶接金属の割れについては、溶接アーク電圧を高くし、溶接電流を下げ、溶接速度を遅くし、アークピットを適切に充填すること；介在物については、スラグ殻を丁寧に除去し、移動速度を下げ、アーク電圧を上げること；気孔については、ガス流量を増やし、ノズル内のスパッタを除去し、ワークとノズルの距離を縮め、溶接ワイヤ上の潤滑剤を除去し、ワーク上の油や錆などの異物を取り除き、電圧を下げ、溶接ワイヤの突出長さを短くする；食い込みについては、溶接速度を落とし、電圧を下げ、溶融池の縁での滞留時間を増やし、トーチの角度を変えてアークの力で金属の流れを誘導する；未溶合については、酸化皮膜や錆を丁寧に除去し、ワイヤ送給速度とアーク電圧を上げ、溶接速度を落とすことで防止する； スイング技術を採用する際は、溝面に近い縁に留まり、溶接ワイヤを溶融池の前縁に向け、溶接溝の角度を十分に大きくして、溶接ワイヤの突出長さを短くし、アークが溶融池の底面を直接加熱するようにする；溶け込み不足については、溝の角度を大きくし、鈍縁の寸法を小さくし、隙間を広げ、走行角度を調整し、送丝速度を上げてより大きな溶接電流を得るとともに、ノズルとワーク間の距離を適切に保つ；スパッタについては、電流に応じて電圧を調整し、溶接ワイヤと溝を清掃し、送丝ローラーと送丝ホースを点検し、導電ノズルを交換し、直流インダクタを調整する。蛇行した溶接ビードについては、溶接ワイヤの突出長さを調整し、補正機構を調整し、導電ノズルを交換する。ある製造工場では、高さ100メートルを超えるタワークレーンなどの建設機械部品を大手建設機械メーカー向けに生産している。これらの部品はすべて溶接部品であり、溶接作業量が多く、溶接品質に対する要求も比較的高く、技術的な難易度も高い。当初は溶接棒アーク溶接が採用されていたが、溶接変形が極めて大きく、その制御も極めて困難であった上、生産効率も著しく低かった。CO₂ガスシールド溶接、アルゴン富化ガスシールド溶接、および棒電極アーク溶接について、比較試験および評価を行った結果、外観要件が求められる一部の溶接部にはアルゴン富化ガスシールド溶接を採用するほか、それ以外はすべてCO₂ガスシールド溶接を採用することが決定された。生産現場での実践により、この方法により溶接品質が確保されただけでなく、労働生産性が向上し、コストが削減され、良好な経済的効果が得られたことが十分に実証された。1 溶接継手の状況および溶接ビードの技術要件 1) 溶接継手の形式には、突合せ継手、隅肉継手、T字継手、および重ね継手が含まれ、そのうち大部分はT字継手である。2) 溶接部の形式には、突合せ溶接部および隅肉溶接部があり、その大部分は隅肉溶接部である。板厚に差異があるため、溶接ビードの厚さは6mm、8mm、10mm、12mm、15mmとそれぞれ異なる。3)母材は主に炭素構造用鋼板Q2352Aであり、厚さは6mm、8mm、10mm、12mm、20mm、25mmなど数種類ある。4) 溶接部の外観については、溶接部および熱影響部の表面に、き裂、気孔、スラグ混入、溶け残しがあってはならない。