ステンレス鋼のスティック溶接：総合ガイド

ステンレス鋼のスティック溶接：よくある問題のトラブルシューティング

アーク安定性の問題

アークの安定性は、一貫した高品質の溶接を実現するために非常に重要です。不安定なアークは欠陥や溶接品質の低下につながる可能性があります。

原因:

• 弧の長さが正しくありません
• 一貫性のない流れ
• 電極の品質が悪い

解決策:

• 一定の弧の長さを維持する: 安定性を確保するために、アークの長さを電極の直径と等しく保ちます。
• 機器の確認: 溶接機が正しく機能し、一定の電流が供給されていることを確認してください。
• 高品質の電極を使用する: 電極が乾燥していて良好な状態であることを確認してください。水分の吸収を防ぐために適切に保管してください。

電極の問題と解決策

電極の問題により、アークの始動不良、スパッタの過剰、溶接の弱化などの溶接の問題が発生する可能性があります。

よくある問題:

• アークスタート不良: アークを打ったり維持したりするのが困難。
• 過度の飛散: 溶接部から多量の溶融金属が噴出しています。
• 弱い溶接: 強度と完全性に欠ける溶接。

解決策:

• 適切な電極を選択してください: 材質や溶接条件に適した電極を選択してください。ステンレス鋼の場合は、E308L または E309L 電極を使用してください。
• 適切な保管: 水分の吸収を防ぐため、電極は乾燥した環境で保管してください。
• 正しいテクニック: 正しいテクニックで打って弧を維持するようにしてください。練習すれば完璧になります。

汚染への対処

汚染により、多孔性や融合不足など、溶接部のさまざまな欠陥が発生する可能性があります。

汚染源:

• 汚れたワークピース: 表面の汚れ、油、錆、その他の汚染物質。
• 湿潤電極: 水分を吸収した電極。
• 環境要因： 溶接エリア内のほこり、油、その他の汚染物質。

解決策:

• ワークピースを清掃する: 溶接する前に表面を徹底的に清掃してください。必要に応じてワイヤーブラシ、グラインダー、または化学クリーナーを使用してください。
• 乾式電極: 電極は適切に保管し、使用前に乾燥していることを確認してください。
• 環境を制御する: 溶接エリアを清潔に保ち、換気を良くすることで、溶接エリア内の汚染物質を最小限に抑えます。

熱入力と溶接プールの管理

反り、焼け、過度の歪みなどの欠陥を避けるためには、熱入力を管理することが不可欠です。

よくある問題:

• 歪みと歪み: 過度の熱により金属が変形します。
• バーンスルー: 熱が高すぎるとワークピースが溶けてしまいます。
• 一貫性のない溶接プール: 溶融金属の制御が困難。

解決策:

• 溶接パラメータを調整する: 材料と電極の仕様に応じて溶接電流と電圧を設定します。
• 移動速度の制御: 安定した溶接プールを維持するために、電極を一貫して動かします。
• ヒートシンクを使用する: 薄い材料の場合は、ヒートシンクを使用して余分な熱を吸収し、焼け落ちを防止します。
• 練習テクニック: ウィービングやバックステップなどの技術を練習して、入熱を効果的に制御し、溶接プールを管理します。

高度なスティック溶接ステンレス鋼技術

薄いステンレス鋼の溶接

薄いステンレス鋼を溶接する場合は、溶け落ちや歪みを防ぐために精度と制御が必要です。

チップ：

• 低アンペアを使用する: 溶け落ちの原因となる過度の熱を防ぐために、溶接電流を下げます。
• 短い弧の長さ: アークの長さを短く保ち、熱を集中させて金属が焼けるリスクを減らします。
• 高速移動速度: 熱の蓄積を最小限に抑えるために、電極を接合部に沿って素早く動かします。
• バックバー: 熱を放散し、溶接プールを支えるために銅製のバッキングバーを使用します。

厚肉部のマルチパス溶接

マルチパス溶接により、ステンレス鋼の厚い部分を溶接する際の適切な溶け込みと強度が確保されます。

手順:

1. ルートパス: 完全な浸透を達成するには、ルートパスから始めます。より優れた制御のために、より小さい直径の電極を使用します。
2. 塗りつぶしパス: 複数の充填パスを追加して溶接を構築します。スラグの混入を防ぐため、次のパスを追加する前に各パスを徹底的に洗浄します。
3. キャップパス: キャップパスで仕上げて、滑らかで均一な表面を作ります。 十分にカバーするには、少し幅広の織りパターンを使用します。

チップ：

• 予熱: 割れのリスクを減らし、溶接の溶け込みを改善するために、材料を予熱します。
• インターパスクリーニング: 良好な接着を確保し、欠陥を防ぐために、次のパスに進む前に溶接金属の各層を清掃します。

異種金属の溶接

ステンレス鋼と炭素鋼などの異種金属を溶接する場合は、堅牢で欠陥のない溶接を確保するために特別な考慮が必要です。

チップ：

• 適切な電極を選択してください: ステンレス鋼と炭素鋼の接合用に設計された E309L など、両方の金属と互換性のある電極を使用します。
• 予熱および溶接後の熱処理: 熱応力を軽減し、割れを防止するために炭素鋼側を予熱します。溶接後は、溶接後熱処理を行って残留応力を緩和します。
• 熱入力の制御: いずれかの金属が過度に溶けるのを防ぐため、熱入力のバランスを取ります。これにより、希釈を防ぎ、両方の材料の完全性を維持できます。
• バッファ レイヤーを使用する: 非常に異なる金属の場合、2 つの異なる金属間の遷移に互換性のある金属のバッファ層を使用することを検討してください。

結論

ステンレス鋼のスティック溶接をマスターするには、基本的な技術を理解し、一般的な課題に取り組む準備が必要です。アークを発生させて適切な溶接プール制御を維持する基本から、薄い材料や異種金属を溶接する高度な方法まで、各ステップには練習、精度、細部への注意が必要です。

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よくあるご質問

ステンレス鋼の溶接に最適な電極は何ですか?

ステンレス鋼の溶接に最適な電極は、通常、E308L または E309L です。E308L は、304 ステンレス鋼や類似の合金の溶接によく使用され、E309L はステンレス鋼と炭素鋼などの異種金属の溶接に使用されます。これらの電極は、優れた耐腐食性と強力な溶接を実現します。

ステンレス鋼を溶接するときに反りを防ぐにはどうすればいいですか?

ステンレス鋼を溶接する際の反りを防ぐには、次のヒントに従ってください。

• タック溶接を使用する: 部品を所定の位置に保持し、溶接中の動きを最小限に抑えるために、定期的にタック溶接を施します。
• 熱入力の制御: 過度の熱の蓄積を避けるために、溶接電流と移動速度を調整します。
• ヒートシンクを使用する: 余分な熱を吸収して放散するために、溶接領域の近くに銅棒などのヒートシンクを配置します。
• 交互溶接面: 熱を均等に分散し、熱応力を軽減するために、接合部の交互の側で小さなセクションを溶接します。
• 徐々に冷却する: 急速な冷却による歪みのリスクを最小限に抑えるため、溶接した部品を徐々に冷却します。

溶接が十分に強いかどうかはどうやってわかりますか?

溶接が十分に強いかどうかを判断するには、溶接を検査してテストします。

• 外観検査： ひび割れ、多孔性、アンダーカット、ビードの外観の不一致などの一般的な欠陥を探します。良好な溶接は滑らかで均一である必要があります。
• 非破壊検査（NDT）： 浸透探傷試験、超音波検査、X 線検査などの方法を使用して、溶接部を損傷することなく内部欠陥を特定します。
• 破壊試験: 重要な用途では、曲げ試験、引張試験、衝撃試験などの破壊試験を実行して、溶接部の機械的特性を評価します。

通常のアーク溶接機でステンレス鋼を溶接できますか?

はい、通常のアーク溶接機（スティック溶接機とも呼ばれます）を使用してステンレス鋼を溶接できます。E308L や E309L などの適切なステンレス鋼電極を使用し、溶接する材料の厚さに合わせて溶接機を適切なアンペア数に設定してください。

その他のリソース

適切な溶接電極の選択 – 出典：ロイヤル

溶接プールと熱入力の管理 – 出典: AMI

溶接における応力緩和 – 出典: ホバート