消耗品コーナー: サブマージ アーク溶接用途における溶融不足と気孔のトラブルシューティング

フィナートスタジオ/E+/ゲッティイメージズ

タンクや圧力容器など様々な製品を製作しております。 完全継手溶け込み溶接では、溶接継手の中央付近の溶融不足 (LOF) や気孔率に悩まされることがあります。 気孔率は、溶接中心線付近に小さいガスポケットとして現れます。 これらの問題の原因とその解決方法について何かアイデアはありますか?

これは、継手の完全な溶け込みが必要なサブマージ アーク溶接 (SAW) でよく発生する問題です。 ほとんどの場合、これはアプリケーションが両側から溶接されるように設計されている場合に発生します。 接合部が片側からのみ溶接される用途では、これはあまり問題になりません。

多くの用途では、一緒に溶接されるコンポーネントには、ガスメタル アーク溶接、フラックス入りアーク溶接、さらにはシールド メタル アーク溶接を使用してルート溶接が行われます。 この操作により、SAW で完全に溶接できるようになるまでコンポーネントが結合されます。 また、焼き付きを防止するための SAW プロセスの基盤を提供するという目的もあります。

両面溶接の接合設計は、等しい二重 V 溝です。 片側に大きな溝があるオフセット ダブル V 溝。 または単一の V 溝。 また、K ベベルとも呼ばれる、等しいまたはオフセットした二重ベベルであってもよい。 これは通常、タンクや船舶などの溶接接合部にアクセスしやすくするために行われます。 ジョイントの範囲は、ナイフエッジの準備から 6 mm のルート面またはランドまで多岐にわたり、必要なフィラーメタルの量と溶接時間を短縮するのに役立ちます。

LOF は、不適切な溶接パラメータ、溶接継手の不一致、および/または不適切な溶接ヘッドのセットアップ (通常は円周溶接で発生します) の結果として発生します。

LOF を解決するには、堅牢な溶接パラメータを開発することが明らかに最初のステップです。 溶接接合部が一貫していることは、それほど大きな問題ではないように思えるかもしれません。 ただし、歯根面の厚さまたは歯根ギャップのばらつきが大きいため、歯根面が大きすぎるかギャップが狭すぎる場合は LOF が発生し、歯根面が小さすぎるかギャップが広すぎる場合は焼き抜けが発生する可能性があります。 一貫した溶接品質を達成するには、接合部の寸法を厳しい公差内に維持することが不可欠です。

円周溶接では、溶接ヘッドを上死点または下死点から適切な距離にオフセットすることが溶接の品質にとって重要です。 適切な溶接ヘッド オフセットの詳細についてはここでは説明しきれないほどですが、円周溶接を行う SAW オペレーターのトレーニングに含める必要があります。

溶接された 2 番目の側面の中心線の気孔率は、LOF がある領域で一般的であるため、この問題を解決すると、ほとんどの場合、気孔率も解決されます。

気孔は、接合部の汚染、フラックス内の吸収された水分、または気孔を含むルートパス溶接上の溶接によっても発生します。

通常、気孔は予熱によって除去でき、溶接接合部がきれいであること、フラックスが乾燥していて新品または未開封の袋からのものであるかオーブンで再調整されていること、ルート溶接パスに気孔がないことを確認することによって除去できます。

多くの場合、SAW オペレータは経験豊富な手動溶接機ではなく、担当者と同じ知識ベースを持っていません。 また、アークや溶接溜まりが覆われているため、プロセスの概念を把握することが困難です。 したがって、経験豊富な SAW オペレータと経験の浅い SAW オペレータは、変数と、関連する溶接品質の問題をトラブルシューティングするためにそれらをどのように利用できるかをよりよく理解するために教室トレーニングを受ける必要があります。