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Jun 03, 2023

SMAW、硬化肉盛電極の基礎

被覆金属アーク溶接 (SMAW) および硬化肉盛用の電極に関する重要な知識をすべて網羅するには、1 冊の本が必要です。 確かなことは、これらの消耗品は 1 つではないということです

被覆金属アーク溶接 (SMAW) および硬化肉盛用の電極に関する重要な知識をすべて網羅するには、1 冊の本が必要です。 確かなことは、これらの消耗品は万能ではないということです。 さまざまな材質のコーティングがあり、さまざまなカテゴリに分類され、さまざまな目的に役立ち、さらには専門的な保管と手入れが必要です。 SMAW および硬化電極に関するこれらの基本を理解することで、最終結果に大きな違いが生じます。

鋼電極は、コーティング組成に基づいて、セルロース系、ルチル系、塩基性の 3 つのカテゴリに分類されます。

E6010 や E6011 などのセルロース電極は、主に木材パルプ (セルロース) を特徴としており、水素を生成して深い浸透性を備えた掘削/駆動アークを生成します。 ドライビング アークは、農機具の修理や汚染された表面を伴うその他の用途、またオープン ルート パイプ ジョイントに関連する V 溝に魅力を与えます。 掘削/駆動アークで溶接溜まりを制御するには、E6010 電極を使用した「ホイップ アンド ポーズ」技術を使用します。

E6013 や E7014 などのルチル電極には、二酸化チタン (TiO2)、二酸化ケイ素 (SiO2)、鉄粉、炭酸カルシウム (CaCO3) を含むコーティングが施されています。 E7014 電極は鉄レベルが高められているため、より高い電流で動作し、より高い堆積速度を実現できます。 ルチル電極は簡単に開始でき、特別な操作を必要とせず、光を透過して柔らかいアークを生成します。 溶接機としての魅力が高いと言われていますが、スパッタの発生が多くなります。

基本的な電極には、CaCO3、ホタル石 (CaF2)、フェロマンガン、および鉄粉を含むコーティングが施されています。 塩基性という言葉はコーティングの pH を指します。 E7018 は最も一般的な基本電極で、中程度のディグ/ドライブおよび中程度の貫通力を備えたアークを実現します。 また、基本コーティングは水素と水分の吸収レベルが低く、水素分子が溶接金属に浸透し、膨張して逃げようとするときに亀裂を引き起こす可能性があるため、重要な溶接にはこれが不可欠です。 結果として、この電極カテゴリは一般に低水素と呼ばれます。

低水素電極には追加の名称が付けられる場合もあり、E7018 H4R がより一般的になってきています。 H4 は、電極を受け取った状態 (通常は密閉されたホイルパッケージまたはキャニスター) でテストした場合、溶着溶接部 100 g あたりの拡散性水素が 4 ml 未満であることを示します。 Rは耐湿性を表します。 H4R 電極は、華氏 80 ～ 85 度、相対湿度 80 ～ 85 パーセントに 9 時間さらした後の吸湿率は 0.4 パーセント未満になります。

9 時間を超えて H4R 指定を維持するには、開いた容器を必ず 225 ～ 300 °F で保管してください。必要に応じて、700 °F で 1 時間ベーキングして再調整してください。さらに、低水素電極は個別に保管およびベーキングしてください。

ロッドオーブン内で電極を混合すると汚染が生じる可能性があるだけでなく、コーティングの種類が異なると、適切な性能を得るために含水量も異なり、必要な含水量も異なります。 たとえば、セルロース電極では、設計されたアーク力を発揮するために一定量の水分が必要です。 したがって、オーブン内で塩基性電極とセルロース系電極を混合すると、両方にとって有害になります。

E7018 電極には -1 の指定が付いている場合もあります。これは、-1 が付いていない電極の -20 °F と比較して、-50 °F で約束されたシャルピー V ノッチ衝撃特性を提供することを意味します。 これらの電極は、低温で優れた靭性を発揮します。 注: E7018-1 電極は E7018 電極の代わりに使用できますが、その逆は当てはまりません。

ステンレス電極コーティングにも、EXXX-15、EXXX-16、EXXX-17 の 3 つのカテゴリがあります。 ベース合金の後の -15 は、かなりの量の石灰石と蛍石を含む石灰ベースのコーティングを示し、垂直および頭上の位置での溶接を容易にする急速凍結スラグを生成します。 ビーズは適度に波打ち、わずかに凸状になっています。 後者の特性は、高応力の関節に必要な安全マージンを提供します。