ソリッド ワイヤ溶接製品のサプライヤーとして、私は適切に実行された溶接プロセスが変革をもたらす力を目の当たりにしてきました。ソリッド ワイヤ溶接は、その効率性、高い溶着速度、優れた溶接品質により、多くの業界で一般的な選択肢です。ただし、溶接が完了したら旅が終わるわけではありません。溶接後処理は、溶接継手の性能、耐久性、外観を大幅に向上させることができる重要なステップです。このブログでは、ソリッド ワイヤ溶接の溶接後処理のさまざまな側面を詳しく説明します。
1. 溶接部の清掃
溶接後の処理の最初のステップは、溶接部の洗浄です。溶接プロセス中に、さまざまな汚染物質が溶接の表面に蓄積する可能性があります。これらには、スラグ、スパッタ、酸化物が含まれます。洗浄は溶接部の美観を改善するだけでなく、その後の処理に備えて表面を準備します。
スラグは溶接プロセスの副産物であり、溶接部の表面に形成されます。ワイヤーブラシ、ハツリハンマー、砥石などを使用して除去できます。ワイヤーブラシは、軽いスラグを除去するための簡単で効果的なツールです。より頑固なスラグの場合は、チッピングハンマーを使用してスラグを粉砕し、その後ワイヤーブラシを使用して残りの粒子を除去します。砥石車は大量のスラグを除去するのに適しており、溶接部の表面を滑らかにするためにも使用できます。
スパッタは、ソリッド ワイヤ溶接におけるもう 1 つの一般的な問題です。これは、溶接池から噴出して周囲の領域に付着する溶融金属の小さな液滴で構成されています。スパッタはスパッタブラシやグラインダーを使用して除去できます。スパッタブラシは硬い毛を備えており、小さなスパッタ粒子を効果的に除去できます。スパッタが広範囲に及ぶ場合は、グラインダーを使用して素早くスパッタを除去できます。
溶融金属と空気中の酸素との反応により、溶接部の表面に酸化物が形成されます。酸化物の除去は、腐食を防止し、塗料やその他のコーティングの密着性を向上させることができるため、不可欠です。化学洗浄剤を使用して酸化物を溶解することができます。これらのクリーナーには通常、酸化物と反応して表面から酸化物を除去する酸またはアルカリが含まれています。化学洗浄剤を使用した後は、溶接部を水で徹底的に洗い流して、残っている化学物質を除去する必要があります。
2. ストレス解消
溶接により、溶接接合部に大きな熱応力が発生します。これらの応力は、亀裂、歪み、疲労寿命の低下につながる可能性があります。応力除去は、内部応力を軽減するために溶接継手を特定の温度に加熱し、一定時間保持することを含む溶接後の処理プロセスです。
応力除去の温度と時間は、溶接される材料の種類、部品の厚さ、使用される溶接プロセスによって異なります。ほとんどの鋼の場合、応力除去温度は 550°C ～ 650°C の範囲であり、保持時間は通常 1 ～ 4 時間です。新たな応力の形成を防ぐために、加熱速度と冷却速度を注意深く制御する必要があります。
応力を緩和するには、炉加熱、誘導加熱、火炎加熱など、いくつかの方法があります。炉加熱は、均一な加熱と正確な温度制御が可能なため、最も一般的な方法です。誘導加熱は、電磁誘導を使用して溶接継手を加熱する、より高速な方法です。火炎加熱はシンプルでコスト効率の高い方法ですが、加熱が不均一になる可能性があります。
3. 熱処理
熱処理は、ソリッド ワイヤ溶接のもう 1 つの重要な溶接後処理です。硬度、強度、靱性などの溶接継手の機械的特性を向上させるために使用できます。熱処理には、焼きなまし、焼きならし、焼き入れ、焼き戻しなどのいくつかの種類があります。
アニーリングは、溶接継手を特定の温度に加熱し、ゆっくりと冷却する熱処理プロセスです。このプロセスにより、材料の硬度が低下し、延性が向上し、内部応力が緩和されます。アニーリングは鋼に一般的に使用され、炉で実行できます。
正規化はアニーリングと似ていますが、冷却速度が速くなります。正規化は、材料の粒子構造を微細化し、強度と靭性を向上させ、亀裂のリスクを軽減するために使用されます。正規化は、中炭素鋼および高炭素鋼によく使用されます。
焼き入れは、溶接継手を高温に加熱し、水、油、空気などの焼き入れ媒体中で急速に冷却する熱処理プロセスです。焼き入れを行うと材料の硬度は高まりますが、同時に脆くなります。したがって、通常は焼入れの後に焼き戻しが行われます。
焼き戻しとは、焼き入れした材料をより低い温度に加熱し、一定時間保持する熱処理プロセスです。焼き戻しにより材料の脆さが軽減され、靭性が向上します。
4. 表面処理
表面処理は、溶接継手を腐食から保護し、外観を改善し、耐摩耗性を高めることができるため、溶接後処理の重要な側面です。表面処理には塗装、亜鉛メッキ、粉体塗装などのいくつかの種類があります。
塗装は、溶接継手を腐食から保護する簡単でコスト効率の高い方法です。これには、溶接の表面にペイントの層を塗布することが含まれます。塗料は環境条件や用途の要件に基づいて選択できます。たとえば、エポキシ塗料は屋内用途に適していますが、ポリウレタン塗料は耐候性が高く、屋外用途に適しています。
亜鉛メッキは、溶接接合部を亜鉛の層でコーティングするプロセスです。亜鉛は、母材金属よりも優先的に腐食する犠牲金属であり、腐食に対する長期的な保護を提供します。亜鉛めっきは溶融亜鉛めっきまたは電気亜鉛めっきによって行うことができます。溶融亜鉛めっきでは、溶接継手を溶融亜鉛の浴に浸漬しますが、電気亜鉛めっきでは、電流を使用して溶接部の表面に亜鉛の層を堆積させます。
粉体塗装は、溶接の表面に乾燥した粉体を塗布し、それを加熱して粉体を溶かし、連続的なコーティングを形成するプロセスです。粉体塗装により耐食性、耐久性に優れ、滑らかな仕上がりになります。カラーバリエーションも豊富で、屋内外問わず使用できます。
5. 検査
溶接後処理が完了したら、溶接継手を検査して、必要な品質基準を満たしていることを確認する必要があります。目視検査、超音波検査、X線検査、磁粉検査など、さまざまな非破壊検査（NDT）手法を用いて検査を行うことができます。
目視検査は最も簡単で最も一般的な検査方法です。これには、亀裂、気孔、融解の欠如などの欠陥がないか溶接部の表面を視覚的に検査することが含まれます。虫眼鏡や顕微鏡を使用すると、小さな欠陥を検出できます。
超音波検査では、高周波音波を使用して溶接継手の内部欠陥を検出します。小さな亀裂やその他の欠陥を検出できる高感度の方法です。超音波検査には特殊な機器と訓練を受けたオペレーターが必要です。
X 線検査では、X 線またはガンマ線を使用して溶接継手の内部構造の画像を生成します。多孔性、介在物、融合の欠如などの内部欠陥を検出できます。放射線検査はより高価な方法であり、放射線を使用するため特別な安全上の注意が必要です。
磁粉試験は、強磁性材料の表面および表面近くの欠陥を検出するために使用されます。溶接接合部に磁場を印加し、表面に磁性粒子を振りかける方法です。粒子は欠陥の場所に蓄積し、欠陥が見えるようになります。
調達に関するお問い合わせ先
高品質のソリッドワイヤ溶接製品をお求めの場合は、当社がお手伝いいたします。当社のソリッドワイヤ溶接製品は、さまざまな業界の多様なニーズを満たすように設計されています。小規模プロジェクトに取り組んでいる場合でも、大規模な産業アプリケーションに取り組んでいる場合でも、当社は適切なソリューションを提供します。また、最良の結果を確実に達成できるよう、溶接後の処理に関する包括的な技術サポートとアドバイスも提供します。ご質問がある場合、または調達ニーズについてご相談になりたい場合は、お気軽にお問い合わせください。私たちはあなたと一緒に働く機会を楽しみにしています。
参考文献
- AWS D1.1/D1.1M:2020、構造溶接規定 - 鉄鋼、米国溶接協会。
- ASME ボイラーおよび圧力容器コード、セクション IX、溶接およびろう付け資格、米国機械学会。
- 溶接ハンドブック、第 1 巻: 溶接の科学技術、米国溶接協会。
