亜鉛メッキ鋼管の溶接特性と溶接方法

亜鉛メッキ鋼管は、耐食性と長寿命という二重の利点があり、価格が比較的安いため、現在その使用率はますます高くなっていますが、一部のユーザーは亜鉛メッキ鋼管の溶接に注意を払わないため、問題が発生しています。不要なトラブルも発生しますが、亜鉛メッキパイプを溶接する際にはどのような問題に注意する必要がありますか？

01 磨くことが前提

溶接部の亜鉛メッキ層は研磨して除去する必要があります。研磨しないと、気泡、トラコーマ、誤溶接などが発生します。また、溶接部が脆くなり、剛性が低下します。

02 亜鉛メッキ鋼板の溶接特性

亜鉛メッキ鋼は通常、低炭素鋼の外側を亜鉛の層でコーティングされており、亜鉛メッキ層の厚さは通常20μmです。亜鉛の融点は419℃、沸点は約908℃です。溶接中、亜鉛は溶けて液体となり、溶融池の表面または溶接部の根元に浮遊します。亜鉛は鉄に対する固溶度が大きく、液体亜鉛は粒界に沿って溶接金属を深く侵食し、融点が低い亜鉛は「液体金属脆化」を形成します。同時に、亜鉛と鉄は脆い金属間化合物を形成する可能性があり、これらの脆性相は溶接金属の可塑性を低下させ、引張応力の作用下で亀裂を引き起こします。隅肉溶接、特に T 継手の隅肉溶接では、貫通亀裂が最も発生しやすくなります。亜鉛めっき鋼板を溶接すると、アーク熱の作用により開先表面や端面の亜鉛層が酸化、溶融、蒸発し、白煙や水蒸気が揮発し、溶接気孔が発生しやすくなります。酸化により形成される ZnO は、約 1800°C 以上の高い融点を持っています。溶接プロセス中にパラメータが小さすぎると、ZnO スラグの混入が発生すると同時に、ZnO スラグの混入が発生します。Znは脱酸剤になりますので。FeO-MnO または FeO-MnO-SiO2 の低融点酸化物スラグを生成します。第二に、亜鉛の蒸発により多量の白煙が揮発し、刺激性があり、人体に有害である。したがって、溶接箇所の亜鉛メッキ層は研磨して廃棄する必要があります。

03 溶接工程管理

亜鉛メッキ鋼板の溶接前準備は、通常の低炭素鋼と同様です。溝のサイズとその近くの亜鉛メッキ層は慎重に取り扱う必要があることに注意してください。貫通するには、溝のサイズが適切である必要があり、一般に 60 ～ 65°、一定の隙間 (一般に 1.5 ～ 2.5 mm) が必要です。溶接部への亜鉛の浸透を減らすために、層を除去した後、溝内の亜鉛めっき溝をはんだ付けすることができます。

実際の作業では、集中面取り加工、集中管理のため鈍端加工を採用せず、2層溶接加工により溶け込み不良の可能性を低減しています。溶接棒は亜鉛メッキ鋼管の母材に応じて選定してください。一般的な低炭素鋼では、操作性を考慮してJ422を選択することが一般的です。

溶接方法：多層溶接で溶接シームの最初の層を溶接するときは、亜鉛層を溶かして蒸発、蒸発させて溶接シームから逃がすようにしてください。これにより、溶接シームに残る液体亜鉛を大幅に減らすことができます。すみ肉溶接を溶接するときは、最初の層の亜鉛層を溶かして蒸発させて溶接部から逃げるようにしてください。溶接方法は、電極の先端を5～7mm程度前方に移動させ、亜鉛層が溶けたら元の位置に戻して前方に溶接を続けます。横溶接、縦溶接の場合、J427などの短いスラグ電極を使用するとアンダーカットの傾向が少なく、スラグ電極が短くなります。前後往復搬送技術を活用すれば、欠陥のない溶接品質が得られます。