セルフシールド型フラックス入り溶接ワイヤのポロシティを回避する方法

前回は、銅フリー溶接ワイヤとは何か、その利点についてご紹介しました。ご存知のように、溶接ワイヤには、その保護性能によって主に2種類あります:一つはフラックスやガスの保護に頼った溶接ワイヤで、サブマージアーク溶接、ソリッドコア溶接ワイヤ、CO2ガスシールド溶接に使われるフラックス入り溶接ワイヤの一部など、金属を充填し電気を通す役割を果たすものである;もう一つの種類は、外部ガス保護機能を持たないフラックス入り溶接ワイヤで、ワイヤ自体の合金元素と高温に依存して、空気中の酸素、窒素などのガスの侵入を防ぎ、溶接金属の組成を調整するもので、自己遮蔽フラックス入りワイヤと呼ばれ、少し高価だが潜在的な溶接ワイヤの一種である。

現在、自己遮蔽型フラックス入りワイヤは、パイプライン建設、海洋工学、屋外大型鋼構造製造、高層鋼構造建築、表面浮上、特に薄炭素鋼や亜鉛メッキ鋼板などの軽構造物の溶接に広く使われています。自己遮蔽型フラックス入りワイヤは、高温の作用の下で、アークコア内のスラグ形成剤とガス形成剤によって生成されるガスとスラグによる液滴と溶融プールを保護し、溶接ポロシティや溶接ポアは自己遮蔽型フラックス入りワイヤの半自動溶接でよくある問題なので、それを避けるために分析し、いくつかの管理策を作っています。

セルフシールドフラックス入り溶接ワイヤの溶接気孔の発生原因について

溶接部冷却速度

垂直溶接部では液体金属自体の重力により、溶接速度が速く、溶接パスの溶け込み深さが浅くなるため、溶接部の液体金属の冷却速度が速くなり、ガスの抜けが悪くなり、溶接パス内に気孔が多くなります。

溶接スパッタ

導電ノズルの前端に付着した金属酸化物スパッタが一定量に達すると、移動する溶接ワイヤとともに溶融池に侵入する。これは、溶接パス内の金属量の増加に伴い深刻化し、溶接パス内にポロシティが発生する。

ウェルドジョイント

熱間溶接層、充填層、カバー層の溶接部が重なりやすく、溶接ビード内に密な気孔が発生する可能性が高くなります。

外部環境

溶接ワイヤを湿度の高い屋外環境に置くと、溶接ワイヤが湿る原因になりやすい。また、風速が8m/s以上の時に防風対策をしていない場合も、溶接パス内に気孔が発生する重要な原因となる。

溶接工程パラメータ

自己遮蔽型フラックス入り半自動溶接の溶接工程パラメータの調整幅が狭い場合。一般に、アーク電圧は18〜22V、ワイヤ送給速度は2000〜2300mm/minの間である。そうでなければ、高電圧は、溶接パス表面のスラグ保護効果が良好でない、気孔を生成するために簡単に発生します。


溶接毛穴を回避する方法とは?

  • 溶接前にアーク電圧と溶接パラメータを調整する。

溶接電源は直流電源とインバータ電源を採用し、直流直結(DC-):溶接部品は電源のプラス極に接続し、溶接ガンは電源のマイナス極に接続する。溶接用アース線はできるだけ溶接部に近づけ,導通がよいか(アース線が酸化していないか,接続がしっかりしているか,アース線と母材との接触部に錆がないか)確認する。導通が悪いと、アークが不安定になります。

溶接パラメータは、溶接品質に直接影響します。電流が小さすぎると、不完全な融合、スラグや他の欠陥の原因になりやすく、大きすぎる電流は、スラグや溶融鉄の滴下による溶接にダウンスプラッシュ増加、燃焼を引き起こすことが簡単ですが、溶接に適用することはできません、また簡単に毛穴を表示することができます。電圧が低すぎると、アークが不安定になり、トップワイヤー、不完全な溶融プール、スラグが混入しやすくなります。電圧が高すぎると、アークが溶融池から離れすぎて、溶融池に空気が入り込み、穴が開く。

仕様 サイズ パッケージング極性
AWS A5.20 E71T-11
AWS A5.20 E71T-GS
0.8mm
0.9mm
1.0mm
1kg
5kg
DC-接続、アース線プラス、溶接ガンマイナス
  • 溶接トーチの角度

カバー層を溶接する前に、垂直溶接部の充填層が低すぎたり高すぎたりする場合は、次の手順の溶接を行うことができる前に、充填層の溶接高さが母材よりも約0.5〜1.0mm低くなるまでトリミングする必要があります。

  • 溶接ワイヤの延長長や角度をコントロールできる

一般的に6〜10倍の溶接ワイヤの直径で制御する必要があり、一般的に15〜20ミリメートル、そのような乾燥した伸びが長すぎる、溶接ワイヤの溶融が速すぎて、アークの吹く力を減らすことになります。短すぎると、導電性ノズルの前面に金属酸化物のスパッタが速く蓄積されます。長すぎると、アーク電圧が低下し、溶接の品質に影響を与えます。また、溶接前に導電ノズルの点検と清掃をする必要があります。溶接ワイヤの角度は、一般的に溶接ワイヤとワークの間に800 ~ 900を維持する必要があり、垂直位置付近で溶融スラグと溶融鉄の下降流が発生し、スムーズな溶接作業に影響を与え、スラグ封入や気孔などの欠陥が発生しやすくなるのを避けるためです。

  • 溶接前に必要な準備

溶接部の表面は均一で滑らかであり、錆、スラグ、グリースなど溶接品質に影響を与える有害物質がないことが必要である。

304ステンレス鋼管のTIG+MAG溶接の設計。

ステンレス鋼管TIG+MAG溶接は、全アルゴン溶接やアルゴン電気溶接に比べ、生産効率や溶接品質が大幅に向上し、発電所パイプラインの溶接に広く使用されています。304ステンレス大径管の水平固定全姿勢継手は、主に発電所の潤滑油パイプラインで使用されている。溶接が難しく、より高い溶接品質と内面成形が要求される。溶接後、PT検査、RT検査が必要です。

TIG溶接や手動アーク溶接は効率が悪く、溶接品質が保証されないことがあります。私たちは、TIG内外充填線溶接底層、MAG溶接充填とカバー表面層を使用して、良好な溶接接合部を得る。TP304ステンレス鋼は炭素鋼や低合金鋼に比べ、熱膨張率や熱伝導率が大きく、特に全姿勢溶接ではプールの流れや成形が悪くなります。MAG溶接の場合、溶接ワイヤの延長長は10mm以下とし、適切な溶接トーチの振り幅、周波数、速度、エッジ保持時間を維持する必要がある。溶接トーチの角度は、溶接面のエッジをきれいに融合させ、充填層とカバー層の品質を確保するために良好な成形ができるように、いつでも調整する必要があります。

サイズ530mm *11mmのサンプルTP304鋼管は、手動アルゴンタングステンアーク溶接バッキングを使用し、混合ガス(CO2+Ar)溶接充填とカバー溶接、水平固定全位置溶接を行いました。溶接の前に、我々はいくつかの準備プロジェクトを行う必要があります。

1.油や錆などの汚れを落とし、溝とその周囲10mm範囲を研磨する。

2.サイズに応じた組立、固定床を使用した位置決め溶接(2、7、固定位置決めブロックの11ポイント)、また、溝ポイント固体溶接を使用することができます。

3.チューブはアルゴンガスで保護されています。

TIG溶接工程

溶接パラメータ

2.5mm WCE-20タングステン電極を使用。タングステン電極は予熱なしで4〜6mm伸び、ノズル径は12mmです

溶接ワイヤオー・ディー溶接電流 I/Aアーク電圧 U/Vガス流量 L/minAr純度、%極性
TIG-ER3082.580-9012-14Positive9-12Backing(バッキング)9-399.99ディーシーエスピー

操作方法

  • パイプの水平固定全姿勢溶接が困難である。溶接シームの内弛みを防止するため、オーバーヘッドポジション溶接部(両側6点60°)でワイヤを充填し、垂直・水平溶接部でワイヤを充填して裏打ち溶接とする。
  • アークを開始する前に、管内にアルゴンを充填し、空気を清浄にする必要があります。溶接工程では、溶接ワイヤがタングステン電極と接触したり、アークのアークコラム領域に直接行くべきではありません、それ以外の場合は、タングステンのインクルージョンは、溶接継ぎ目に巻き込まれ、アークの安定性が損なわれるでしょう。
  • タングステン電極が常に溶融プールの大きさをよりよく制御することができ、ノズルが均一に酸化から溶融プールを保護することができ、鋼管の軸に垂直にするために6点に近くから溶接を開始します。
  • タングステンの極端な部分は溶接片から2mmほど離れており、溶接ワイヤを溝に沿って溶接プールの前端まで送る必要があります。点火後、溝の一端でアークを予熱し、金属が溶けたら直ちに1滴目の溶接ワイヤを送り、次に2滴目の溶接ワイヤを送り、溝の他端で金属を溶かし、その後アークは横方向に振れてしばらく両側に留まり、溶接ワイヤが均一に断続的に溶融プールに送られるようにします。12箇所では、端部を斜面に研磨し、斜面に溶接する際にワイヤを吊り下げ、アークで溶かして穴閉めする。注意すべきは、過度の空気圧により溶接部が凹むのを防ぐため、溶接終了時に内部の保護ガス流量を3L/minにすることである。

MAG溶接プロセス

溶接パラメータ

ノズルの直径は20mm、ノズルと試験片の距離は6~8mm、層間温度は150℃以下、溶接シームの厚さは11mmです。

保護ガスにAr80%+CO2 20%比(体積)を混合することで、ARアークが安定し、スプラッシュが小さく、軸流ジェット移行が得やすくなります。アークの酸化により、アルゴン溶接の欠点である表面張力の高さ、液体金属の厚さ、カソードスポットの漂いやすさを克服し、溶接の溶け込み深さを向上させる。

溶接ワイヤオー・ディー溶接電流 I/Aアーク電圧 U/Vシールドガスガス流量 L/min極性
E-308L1.0100-11017-19正 80%Ar+20%CO2、背面Ar9-12,3ディーシーイーピー

操作方法

  • 溶接前に検査する。ノズル、導電性ノズルの洗浄、ガスの流れ、底面への当たり、層間の温度などを検査する。
  • 充填、カバー表面層でガス溶接するとき、溶接ワイヤの長さは、溶接プロセスの安定性に影響を与える拡張します。長すぎる延長長は、ワイヤの抵抗値とワイヤの過熱を増加させ、スプラッシュと貧しい溶接の形成を引き起こします。短すぎる延長長は、電流を増加させ、ノズルとワークの間の距離は、ノズルをブロックするスプラッシュを引き起こす可能性が過熱を引き起こすために短縮され、したがって、ガスの流れや溶接ビードの形成に影響を与えます。
  • 溶接中、溶接銃の角度は、溶接継ぎ目の気孔やスラグ包含を避けるために、パイプ軸に垂直である。小さな振幅のスイングは、両側は、溶接の継ぎ目が凸、不均一を避けることができる中速でわずかに速く滞在し、溶接プロセスでは、溶接トーチの均一かつ適切なスイング振幅と周波数は、溶接面のサイズとカバー層の端が適切に融合されることを確認するために使用されるべきである。