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4. アークピット
溶接終了時に下向きに滑り落ちる現象で、溶接強度が低下するだけでなく、冷却過程で亀裂が発生する原因となります。
4.1 原因:
主に溶接終了時のアーク消弧時間が短すぎる、または薄板を溶接する際に使用する電流が大きすぎることが考えられます。
4.2 予防策:
溶接が完了したら、電極を短時間停止させるか、数回円を描くように動かします。溶融池を満たすのに十分な金属が存在するように、アークを突然停止しないでください。溶接中は適切な電流を確保してください。主要コンポーネントには、アークピットを溶接部の外に導くアーク開始プレートを装備できます。
5. スラグの混入
5.1 現象: 非破壊検査により溶接部に酸化物、窒化物、硫化物、リン化物などの非金属介在物が発見され、さまざまな不規則な形状を形成します。一般的なものは円錐形、針状などです。スラグの混入。金属溶接部にスラグが含まれると、金属構造の可塑性と靭性が低下し、応力も増加して冷間および熱間脆性が生じ、部品に亀裂が入ったり損傷したりしやすくなります。
5.2 理由:
5.2.1 溶接母材が適切に洗浄されておらず、溶接電流が小さすぎ、溶融金属の凝固が速すぎ、スラグが浮き上がる時間がありません。
5.2.2 溶接母材および溶接棒の化学組成が不純である。溶接時の溶融池中に酸素、窒素、硫黄、リン、シリコンなどの複数の成分が存在すると、非金属スラグ介在物が生成しやすくなります。
5.2.3 溶接機の熟練度が低く、棒の搬送方法が不適切なため、スラグと溶鉄が混合して分離できず、スラグの浮上が困難となっている。
5.2.4 溶接開先角度が小さいため、溶接棒の被覆がばらばらに剥がれ、アークによって溶けません。多層溶接中にスラグが適切に洗浄されなかったり、作業中にスラグが時間内に除去されなかったりすることが、すべてスラグ混入の原因となります。
5.3 予防および管理措置
5.3.1 溶接プロセスの性能が良好な溶接棒のみを使用し、溶接された鋼材は設計書の要件を満たさなければなりません。
5.3.2 溶接プロセス評価を通じて、合理的な溶接プロセスパラメータを選択します。溶接開先やエッジ範囲の清掃に注意してください。溶接棒の溝は小さすぎてはなりません。多層溶接の場合は、各層の溶接の溶接スラグを注意深く除去する必要があります。
5.3.3 酸性電極を使用する場合、スラグは溶融池の後ろになければなりません。アルカリ電極を使用して垂直アングルシームを溶接する場合は、溶接電流を正しく選択することに加えて、ショートアーク溶接を使用する必要があります。同時に、電極を正しく動かして電極を適切に揺動させ、スラグが表面に浮き上がるようにする必要があります。
5.3.4 溶接前の予熱、溶接中の加熱、溶接後の保温などを行って徐冷し、スラグの混入を軽減してください。
6. 気孔率
6.1 現象：溶接時に溶融した溶接金属内に吸収されたガスは、冷却される前に溶融池から排出される時間がなく、溶接部内に滞留して穴が形成されます。毛穴の位置に応じて、内部毛穴と外部毛穴に分けられます。気孔欠陥の分布と形状に応じて、溶接部に気孔が存在すると溶接部の強度が低下し、応力集中、低温脆性の増加、熱亀裂傾向などが生じます。
6.2 理由
6.2.1 溶接棒自体の品質が悪く、溶接棒が湿っており、指定された要件に従って乾燥していません。溶接棒の皮膜が劣化または剥離している。溶接コアが錆びているなど。
6.2.2 母材の製錬中に残留ガスが存在する。溶接棒や溶接部にはサビや油などの不純物が付着しており、溶接工程では高温ガス化によりガスが発生します。
6.2.3 溶接工は作業技術が未熟、または視力が悪く、溶銑と皮膜の区別ができないため、皮膜中のガスが金属溶液に混入する。溶接電流が大きすぎると溶接棒が赤くなり、保護効果が低下します。円弧の長さが長すぎます。電源電圧が変動しすぎて、アークの燃焼が不安定になるなど。
6.3 予防および管理措置
6.3.1 適格な溶接棒を選択し、亀裂、剥離、劣化、偏心、またはひどく錆びた被覆のある溶接棒を使用しないでください。溶接部付近や溶接棒の表面についた油汚れや錆びをきれいに取り除きます。
6.3.2 適切な電流を選択し、溶接速度を制御します。溶接前にワークを予熱します。溶接が終了または一時停止されるときは、アークをゆっくりと引き上げる必要があります。これにより、溶融池の冷却速度が遅くなり、溶融池内のガスの排出が遅くなり、気孔欠陥の発生が回避されます。
6.3.3 溶接作業現場の湿度を下げ、作業環境の温度を上げます。屋外で溶接を行う場合、風速8m/s以上、雨露、雪等の場合は、防風板やひさしなどの効果的な対策を講じてから溶接作業を行ってください。
7. 溶接後のスパッタや溶接ノロの清掃を怠っている
7.1 現象: これは最も一般的な問題であり、見苦しいだけでなく非常に有害です。溶融スパッタは材料表面の硬化組織を増大させ、硬化や局部腐食などの欠陥を生じやすくなります。
7.2 理由
7.2.1 保管中に溶接材料の薬肌が湿って劣化している、または選択した溶接棒が母材と一致しない。
7.2.2 溶接装置の選択が要件を満たしていない、交流および直流溶接装置が溶接材料と一致していない、溶接二次線の極性接続方法が間違っている、溶接電流が大きい、溶接開先のエッジが間違っている破片や油汚れが付着しており、溶接環境が溶接要件を満たしていません。
7.2.3 オペレーターは熟練していないため、規定に従って操作および保護を行っていません。
7.3 予防および管理措置
7.3.1 溶接母材に応じて適切な溶接装置を選択してください。
7.3.2 溶接棒には乾燥・恒温装置を備え、地面及び壁面から 300mm 以上離れた乾燥室に除湿機及び空調装置を設置しなければならない。溶接棒（特に圧力容器用）の受領、送付、使用、保管のシステムを確立します。
7.3.3 溶接部の端を清掃して、水分、油汚れ、および破片からの錆を取り除きます。冬季の雨季には溶接環境を確保するための保護小屋を建てます。
7.3.4 非鉄金属とステンレス鋼を溶接する前に、保護のために溶接部の両側の母材に保護コーティングを適用できます。スパッタを排除してスラグを減らすために、溶接棒、薄膜溶接棒、アルゴン保護を選択することもできます。
7.3.5 溶接作業では、溶接スラグを適時に清掃し、保護する必要があります。
8. アークスカー
8.1 現象： 作業の不注意により、溶接棒や溶接ハンドルが溶接部に接触したり、アース線がワークに接触不良となり、短時間アークが発生し、ワーク表面にアーク痕が残ります。
8.2 理由: 電気溶接作業者が不注意で、保護措置も講じず、ツールのメンテナンスも怠っています。
8.3 予防措置: 溶接工は、使用する溶接ハンドルワイヤとアース線の絶縁を定期的にチェックし、損傷している場合は適時に巻き付ける必要があります。アース線はしっかりと確実に取り付けてください。溶接時に溶接部の外側でアークを開始しないでください。溶接クランプは母材から隔離して配置するか、適切に吊り下げる必要があります。溶接を行わないときは、適時に電源を切ってください。アーク傷が見つかった場合は、適時に電動砥石で研磨する必要があります。ステンレス鋼などの耐食性が要求されるワークでは、アーク痕が腐食の起点となり、材料の性能が低下するためです。
9. 溶接痕
9.1 現象: 溶接後の溶接痕をきれいにしないと、機器の巨視的な品質に影響を及ぼし、不適切な取り扱いにより表面亀裂も発生します。
9.2 原因: 非標準機器の製造および設置中に、完成後に位置決め溶接治具を取り外すときに発生します。
9.3 予防措置: 組立工程で使用する吊り金具は、取り外した後、母材と面一になるように砥石で研磨する必要があります。母材の損傷を避けるため、大ハンマーを使用して固定具を叩き落さないでください。電気溶接中に発生した深すぎるアークピットや傷は、母材と面一になるように砥石で修復および研磨する必要があります。運用中に注意していれば、この不具合は解消できます。
10. 不完全な浸透
10.1 現象：溶接時、溶接ルートが母材と完全に融合していない、または母材と母材が部分的に溶接が不完全になる。この欠陥は不完全な浸透または不完全な融合と呼ばれます。接合部の機械的特性が低下し、この領域に応力が集中して亀裂が発生します。溶接では、溶接部に溶け込みが不完全であることは許されません。
10.2 原因
10.2.1 溝が規定に従って加工されていない、鈍い刃の厚さが大きすぎる、溝の角度またはアセンブリのギャップが小さすぎる。
10.2.2 両面溶接の場合、裏ルートが十分に洗浄されていない、または開先側面や層間溶接部が洗浄されていないため、酸化物、スラグなどが金属間の完全な融合を妨げます。
10.2.3 溶接工は操作に熟練していません。例えば、溶接電流が大きすぎると、母材は溶けていないが溶接棒が溶けてしまい、母材と溶接棒の溶着金属とが溶融しなくなる。電流が小さすぎる場合。溶接棒の速度が速すぎると、母材と溶接棒の溶着金属がうまく融合できません。作業中、溶接棒の角度が間違っていたり、溶けが片方に偏っていたり、溶接中に吹き飛ぶ現象が発生し、アークが作用できない不完全溶け込みの原因となります。
10.3 予防措置
10.3.1 設計図または仕様規格に定められた溝寸法に従って隙間を加工、組立ててください。
投稿日時: 2024 年 7 月 28 日
