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Jun 04, 2023

サブマージ アーク溶接技術のヒントと基礎

サブマージ アーク溶接 (SAW) プロセスは 75 年以上前から存在していますが、SAW の基本的な実践方法は今日の業界ではまだ十分に理解されていません。 ほとんどの溶接メーカーが提供する

サブマージ アーク溶接 (SAW) プロセスは 75 年以上前から存在していますが、SAW の基本的な実践方法は今日の業界ではまだ十分に理解されていません。 ほとんどの溶接メーカーは、波形の高度な制御を備えた高速インバータを提供しているため、トラブルシューティングや溶接効率の向上のいずれかを行う際に、SAW の基本を無視したくなる可能性があります。 以下は、業界で成功を収めている最も一般的な SAW プロセスのヒントとコツの一部です。

最適でない電極直径を使用している。 電極の直径に関しては、大きいほど良いとは限りません。 サイズの異なる 2 つの電極はどちらも同じ電流を流すことができますが、溶接プロセスに影響を与える 2 つの特定の方法で異なる動作をします。

1つ目は電流密度です。 メルトオフ効率を考慮する場合、電流密度が決定要因となります。 たとえば、600 アンペアでは、より大きな直径 3/16 インチの電極は最適な電流密度で動作しません。 これは、同じ電流を流す直径の小さい電極よりもメルトオフ速度が低いことを意味します。

2 つ目は、電流密度が浸透プロファイルにどのような影響を与えるかです。 所定の電流の場合、電極が小さいほど、より深い浸透プロファイルを生成できます。 これは、薄い材料では不利になる可能性があり、直径が大きくなると実際に溶ける傾向が減少します。

ワイヤー矯正装置の間違ったセットアップ。多くの場合、オペレータは、溶接中にワイヤがコンタクト チップから十分にまっすぐに離れるようにワイヤ矯正装置を設定せず、溶接中にワイヤが「ふらつく」のを防ぎます。 ガスメタル アーク溶接 (GMAW) などのオープン アーク溶接プロセスとは異なり、SAW では電極が適切に追従しているか、接合部内の希望の配置から外れていないかどうかをオペレーターが確認するのは困難です。

これは、切断およびエッチングにおける一貫性のない浸透プロファイルとして明らかです。 これは、金属コア SAW 電極の場合に特に重要です。 場合によっては、デュアルプレーン ワイヤー矯正装置が必要になります。

コンタクトチップからワークまでの距離が一貫していない。コンタクトチップからワークまでの距離 (CTWD) は、コンタクトチップからワークまでの距離です。 CTWD は、ジョイントの設計や磁束の層によってオペレーターの視界から隠されているもう 1 つの変数であり、最も重要でない変数のように見えるかもしれませんが、これは真実から遠く離れているわけではありません。

CTWD が変化すると、抵抗加熱によって電極の溶融に必要な電流が変化します。 定電流モードでは、CTWD が増加するとワイヤ送給速度が増加します。 定電圧モードでは、CTWD が増加すると電流が減少します。 溶接時にはこの変数が正しいことが重要です。

多くの場合、オペレータはフラックス ノズルの位置から CTWD を決定しますが、これは誤りです。 コンタクトチップから測定する必要があります。 さらに、溶接中にフラックス被覆量を変更したいオペレーターは、ワイヤ送給装置を上げたり下げたりすることがよくあります。 その際、電流またはワイヤ送給速度(モードに応じて)が誤って変更されてしまいます。 このため、フラックス ノズルをヘッドから独立して移動させることが賢明であり、これまでに示されているように、一貫した CTWD を維持することが重要です。

不正なフラックス。溶接フラックスとワイヤの組み合わせを選択することは、GMAW またはフラックス入りアーク溶接 (FCAW) ワイヤを選択するよりも複雑です。 組み合わせが異なると、大きく異なる溶接デポジットが生成される可能性があります。

これは、典型的なサブマージ アーク溶接の断面図です。

最も見落とされている、尋ねるべき重要な質問のいくつかは次のとおりです。

- 溶接は複数のパスで行われますか? それとも単一/限定されたパスで行われますか? 後続のパスで Mn レベルが増加すると、過剰な硬度、過剰な強度が発生し、一般にシャルピー V ノッチ (CVN) 靱性が低下する可能性があるため、複数パス溶接に活性フラックス (シリコンとマンガンに寄与する) を使用することはお勧めできません。

- CVN 要件とは何ですか? フラックスとワイヤの組み合わせが異なると、溶接特性も異なります。 この要件は、一般的な -20 °F、-40 °F などとは異なる可能性があるため、溶接フラックスを選択する際には考慮する必要があります。