溶接プロセスにはいわゆる技術的な秘密は存在しませんが、実際の溶接プロセスには、溶接プロセスを簡素化できる多くの溶接技術、方法、プロセスが存在します。これらのプロセスはテクニカル・ノウハウと呼ばれます。溶接テクニカル・ノウハウは、時間、コスト、労力を節約するだけでなく、溶接の成否、損益を左右することもあります。
ほとんどの溶接プロセスは主に科学的研究に基づいていますが、一部の溶接プロセスは実際の溶接経験に基づいています。この記事では、実際の溶接経験の統合について紹介します。
I. 溶接プロセスの問題と解決策：
1.1 厚板と薄板の溶接：
1. ガスシールドアーク溶接（GMAW）やフラックス入りアーク溶接（FCAW）で鋼材を溶接する場合、ワークの板厚が溶接機の最大溶接電流を超えた場合はどう対処すればよいですか？
解決策は、溶接前に金属を予熱することです。プロパンガス、標準ガス、またはアセチレンガスの溶接トーチを用いて、ワークピースの溶接部を150～260℃の予熱温度で予熱してから溶接します。溶接部の金属を予熱する目的は、溶接部が急速に冷却されるのを防ぎ、ひび割れや未溶融溶接を防ぐことです。
2. ガスシールドアーク溶接またはフラックス入りアーク溶接を用いて、薄い金属カバーを厚い鋼管に溶接する場合、溶接中に溶接電流を適切に調整できないと、2つの状況が発生する可能性があります。1つは、薄い金属の燃え尽きを防ぐために溶接電流を下げ、このとき薄い金属カバーを厚い鋼管に溶接できない状況です。もう1つは、溶接電流が大きすぎて薄い金属カバーを燃え尽きない状況です。このような場合、どのように対処すればよいでしょうか？
解決策は主に2つあります。
① 薄い金属カバーが焼け落ちないように溶接電流を調整し、厚鋼管を溶接トーチで予熱した後、薄板溶接プロセスを使用して2つの金属構造を溶接します。
② 厚鋼管の溶接に適した溶接電流に調整します。溶接の際は、厚鋼管に溶接アークを90%の時間を当て、薄鋼管のカバーに当てる時間を短くします。この技術を習得して初めて、良好な溶接継手が得られることを指摘しておきます。
3. 薄肉丸管または薄肉角管継手を厚板に溶接する場合、溶接棒が薄肉管部分を貫通してしまうことがあります。上記の2つの解決策に加えて、他に解決策はありますか？
はい、主に溶接時にヒートシンクを使用します。薄肉の丸管に中実の丸棒を挿入したり、角管継手に中実の長方形の棒を挿入したりすると、中実の棒が薄肉のワークピースの熱を奪い、溶け落ちを防ぎます。
一般的に、中空管や角管材の多くは、丸棒または角棒がしっかりと固定されています。溶接の際は、管の端部から溶接部を遠ざけるように注意する必要があります。端部は最も脆弱な部分であり、溶け落ちが発生しやすいためです。
4. 亜鉛メッキまたはクロム含有材料を別の部品に溶接する必要がある場合、どのように操作すればよいですか?
亜鉛メッキまたはクロムを含む金属板は溶接部を汚染して弱めるだけでなく、溶接中に有毒ガスを放出するため、溶接前に溶接部の周囲をやすりで磨くか研磨するのが最善の方法です。
1.2 コンテナとフレーム構造の溶接：
1. ブイまたは中空構造の端部を密閉するために溶接プロセス（ろう付けなど）を使用する場合、溶接の最終密閉中に熱気が容器内に入り込み容器が破裂するのを防ぐにはどうすればよいですか。
まず、ブイに直径1.5mmの圧力解放穴を開け、溶接部付近の熱気と外気の循環を促進し、密閉溶接を行い、最後に圧力解放穴を溶接して密閉します。
ガス貯蔵容器構造の溶接では、圧力逃がし穴も使用できます。密閉容器内での溶接は非常に危険ですので、ご注意ください。溶接前に、容器または配管の内部が清潔であることを確認し、可燃性・爆発性の物質やガスが存在しないことを確認してください。
2. ガスシールドアーク溶接、フラックス入りアーク溶接、またはタングステンアーク溶接により、スクリーン、金網、または延長金属を鉄骨構造のフレームに溶接する必要がある場合、金網は溶け落ちやすく、溶接時に溶接部が溶融しません。どのように対処すればよいですか？
① 金網または延長金属の上に非金属製のガスケットを置き、ガスケット、金網、フレームを一緒に締め付けます。クロム含有ガスケットまたは亜鉛メッキガスケットは使用できません。ガスケットはコーティングされていないものにしてください。
② ヒートシンクとして溶接するガスケットの上部に、大きめのガスケットを置きます。上部ガスケットの穴は下部ガスケットよりも大きくし、上部ガスケット同士が溶接されないようにします。次に、ガスケットの2つの穴にプラグ溶接を行い、溶接部は下部ガスケット部分で行います。作業者は、十分な熱を得て溶接するために他の方法を採用することもできますが、周囲のスクリーンや金網が燃え尽きないように注意してください。
③もう一つの方法は、穴の開いた金属板を使用し、溶接する部分に穴を合わせて放熱ガスケットを置いてからプラグ溶接する方法です。
さて、この記事はここまでです。次の記事では、溶接部品の修理、板金溶接の強度向上、騒音・振動の抑制など、他の溶接技術についてご紹介します。この記事をブックマークしておけば、次の記事もすぐに読めますよ！