合金20鋼の溶接方法は？

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    Alloy20(UNS N08020)は、35Ni-35Fe-20Cr-Nbを主成分とするオーステナイト系Fe-Ni基耐食合金で、応力腐食割れや局部腐食に対して優れた耐性を持ち、酸化や中程度の還元腐食に対して良好な耐性を有する。この合金は、積極的な強い無機酸溶液、塩素や塩化物を含む様々な媒体、ギ酸や酢酸、酸無水物、乾燥塩素ガス、海水やブラインなど、多くの化学媒体で良好な耐食性を持ち、この媒体用の理想的な搬送材料である、硫酸業界の排ガススクラバー、水冶金やデバイスで広く使用されてきました。Alloy20鋼管、鋼板、棒鋼（N08020）は、これらの規格に規定されています。ASME SB462、SB463、SB464、SB468、SB473、SB729。

    アロイ20の化学成分

    CエムエヌシリコンPSニーCrモCuNb
    ≤0.07≤2.00≤1.00≤0.045≤0.03532.00-38.0019.00-21.002.00-3.003.00-4.008*C-1.00

    Alloy 20 機械的性質

    引張強度、Mpa降伏強度、Mpaエロンゲーション、%
    ≥551≥241≥30

    アロイ20用溶接材料

    スティック電極AWS A5.4 E320-16/ AWS A5.4 E320LR-16
    ミグワイヤーAWS A5.9 ER320LR
    アルゴンアーク溶接AWS A5.9ER320LR

    アロイ20 溶接性

    Alloy20は、多くのオーステナイト系ステンレス鋼と同様に、溶接時に溶接熱割れ、粒界腐食、応力腐食割れが発生しやすい。同時に、ニッケル含有量が多いため、液体ニッケルの流動性が悪く、溶接時に不溶解、不完全溶込みなどの欠陥が発生しやすいので、溶接工程では以下の点に注意する必要があります。

    1.熱割れを防止する。

    溶接工は、溶接中の硫黄、リン、炭素およびその他の有害な不純物を厳密に制御し、溶接結晶形態を改善する必要があります。入熱を厳密に制御し、接合部の剛性と拘束力を低減し、結晶化プロセスの収縮応力を低減するために、スイングまたは小さなスイングなしの小さな電流と短いアークの多層マルチパス溶接が採用されています。

    2.粒界腐食を防止する。

    を使用しています。 溶接材料 は、低炭素 (＜0.03%) で、Nb や Ti などの安定化元素を含むものを使用する。溶接時には、過熱の抑制、溶接入熱の最小化、交差溶接の回避、溶接後の冷却速度の増加などに努め、溶接時の溶接部の浸炭を厳密に管理する。

    3.応力腐食を防止する。

    溶接金属の応力腐食は、合理的な溶接順序、最小限の継手拘束、応力のないパイプのペアによって緩和または防止することができる。

    4.その他のヒント

    • 溶接前に溶接物の表面に付着した水分、ほこり、グリース、塗料などを取り除き、特に硫黄や鉛を含む不純物を除去する。
    • 母材や溶接材と炭素鋼の直接接触は厳禁です。特殊なステンレス製のワイヤーブラシと研磨片を使用します。
    • 溶接前に，溝の両面を50mmの範囲で清掃し，溝と溶接ワイヤをアセトンで洗浄する。
    • 各層の溶接パスの接合部は千鳥配置とし、アークピットはアーク終了時に充填し、アークピットの欠陥は研磨すること。
    • 次の溶接は、制御チャンネル間の温度が100℃を超えない場合にのみ行うことができます。

    ソリッドコア溶接ワイヤとは何ですか？

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      ソリッドコア溶接ワイヤは、「裸溶接ワイヤ」とも呼ばれ、サブマージアーク溶接、溶融電極ガスアーク溶接、タングステンアルゴンアーク溶接、プラズマアーク溶接、エレクトロスラグ溶接などのフィラー溶接ワイヤに使用されます。ソリッドワイヤは材質によって、ガス溶接用炭素鋼、低合金鋼（鋼線）、溶融溶接用鋼線、銅および銅合金線、アルミニウムおよびアルミニウム合金線、ニッケルおよびニッケル合金線などに分けられる。ガス溶接用鋼線は、主にCO₂ガスシールド溶接用、タングステンガスシールド溶接用、プラズマアーク溶接用鋼線が含まれる。溶融溶接用鋼線は、主にサブマージアーク溶接、エレクトロスラグ溶接、ガス溶接などに用いられる冷間伸線鋼線が含まれます。錆を防ぎ、清潔さを保つために、一般的にワイヤの表面は銅の層で覆われており、そのため黄赤色を呈しています。本日は、ソリッド溶接ワイヤの種類を集めましたので、参考にしてください。

      ソリッドコアサブマージアーク溶接ワイヤ

      サブマージアーク溶接では、フラックスは溶接金属を保護し、冶金的な役割を果たすことができます。溶接ワイヤは、溶加材として、溶接部に合金元素を同時に添加し、冶金反応に参加する。一般的に使用されるサブマージアーク溶接用ワイヤの種類は以下の通りです。

      • 低炭素・低合金鋼溶接ワイヤ

      マンガンの含有量により、低マンガン溶接ワイヤ（AWS EL8）、中マンガン溶接ワイヤ（AWS EM12）、高マンガン溶接ワイヤ（EH14）となります。

      • 高強度鋼ソリッド溶接ワイヤ

      ER55-C1のようにMn1%、Mo0.3%～0.8%以上を含有し、低合金高強度鋼の高強度溶接に使用できるワイヤです。また、要求性能に応じて、溶接ワイヤにNi、Cr、V、Reなどの元素を添加し、溶接性能を向上させることができます。Mn-Mo系溶接ワイヤは、引張強さ590MPaの溶接金属に多く使用される。

      • ステンレス鋼ソリッド溶接ワイヤ

      溶接ワイヤの組成は、溶接するベースとなるステンレス鋼と一致させる必要があります。Cr-ステンレスを溶接する場合は、ER410、ER430などの溶接ワイヤを使用する必要があります。

       Cr-Ni系ステンレス鋼用溶接ワイヤ ER316、ER316L、ER316LSI；超低炭素ステンレス鋼を溶接する場合は、対応する低炭素溶接ワイヤ ER316L 等を使用する必要があります。フラックスには溶融フラックスと焼結フラックスがあり、合金元素の損失を抑えるために酸化をほとんど必要とせず、このうち焼結フラックスが最も多く使用されている。

      Gだてに sオロイド 溶接線

      ガスシールド溶接は、不活性ガスシールド溶接（TIG溶接、MIG溶接）、活性ガスシールド溶接（MAG溶接）、自己シールド溶接に分けられる。TIG溶接のシールドガスは純Ar、MIG溶接はAr+2%O2またはAr+5%CO₂、MAG溶接は主にCO₂ガス、およびCO₂+ArまたはCO₂+Ar+O2混合ガス、またはフラックス入りワイヤを直接使用することができる。

      • TIG溶接ワイヤ

      TIG溶接は、溶接ワイヤを充填する必要がない場合もあり、加熱溶融後に母材を直接接合することができます。保護ガスは純Arで酸化がないため、溶融後のフィラー溶接ワイヤの組成は基本的に変化しない。溶接ワイヤの組成は溶接部の組成となり、母材と一致させる必要があります。TIG溶接の溶接エネルギーは小さく、溶接強度とプラスチック、良好な靭性は、簡単に性能要件を満たすことができます。

      • MIG、MAGソリッド溶接ワイヤ

      MIGは、主にステンレス鋼などの高合金鋼の溶接に用いられる。ArガスにO₂やCO₂ガスを適量添加し、アーク特性を向上させる、つまりMAG溶接を行う。合金鋼を溶接する場合、Ar+5%CO₂は、溶接シームの耐気孔性を向上させることができる。超低炭素ステンレス鋼の溶接では、溶接シームの浸炭を防ぐためにAr+2%O₂混合ガスしか使用できない。現在、低合金鋼のMIG溶接は、徐々にAr+20%CO₂のMAG溶接に置き換わっています。

      保護ガスが酸化されるため、MAG溶接では溶接ワイヤのSi、Mnなどの脱酸元素の含有量を適切に増加させる必要があります。高強度鋼を溶接する場合、通常、溶接部のCの含有量は母材より少なく、Mnの含有量はその逆である。これは脱酸することが正しいのではなく、溶接合金組成の要求でもある。低温靭性を向上させるためには、溶接部におけるSiの含有量をあまり高くしないことが必要である。

      • CO2溶接ワイヤ

      CO₂は酸化力が強い活性ガスなので、CO₂溶接に使用する溶接ワイヤにはMn、Siなどの脱酸元素を多く含む必要があります。CO₂溶接では通常、ER70S-2、ER70S-3などのC-Mn-Siワイヤを使用する。 ER70S-6などがある。CO₂溶接ワイヤの直径は、一般的に0.89 1.0 1.2 1.6 2.0mmである。ER70S-6溶接ワイヤは、広く使用されているCO2溶接ワイヤで、より優れた加工性能を持ち、500MPaグレード以下の低合金鋼の溶接に適している。

      非鉄金属・鋳鉄用溶接ワイヤ

      • サーフェス溶接ワイヤ

      現在、サーフェシングに使用される硬質合金溶接ワイヤは、主に高クロム合金鋳鉄（ソルメイト）とコバルト基（ステリ）合金があります。高クロム合金鋳鉄は、耐酸化性、耐キャビテーション腐食性に優れ、硬度が高く、耐摩耗性に優れています。一方、コバルト基合金は、650℃でも高い硬度と良好な耐食性を維持します。低炭素、低タングステンワイヤは良好な靭性を持ち、高炭素、高タングステン溶接ワイヤは高い硬度を持つが耐衝撃性に劣る。超硬合金製サーフェシングワイヤは、酸素アセチレン、ガス溶接などの方法でサーフェシングすることができます。酸素アセチレン浮上は、簡単な溶接装置を必要とする、より広く使用されている、溶融深さが浅い、母材の溶融が少ないが、低い生産効率です。

      • 銅および銅合金製溶接ワイヤ

      銅および銅合金の溶接に使用されます。真鍮溶接ワイヤーは、炭素鋼、鋳鉄、超硬工具のろう付けにも広く使用されます。銅および銅合金の充填金属は、異なる溶接方法に適している。酸素-アセチレンガス溶接は、ガス溶接フラックスと一緒に使用する必要があります。

      • アルミニウムおよびアルミニウム合金製溶接ワイヤ

      アルミニウム合金のアルゴンアーク溶接および酸素-アセチレン溶接用の充填材です。アルミニウム合金溶接ワイヤの種類は、母材の種類、接合部の耐割れ性、機械的性質、耐食性などの要求に応じて検討する必要があります。一般に、より良好な耐食性を得るためには、母材組成と同一または類似のグレードの溶接ワイヤを使用するが、耐割れ性からホットクラック傾向の大きいアルミニウム合金の熱処理を強化する場合には、母材と溶接ワイヤの組成を異ならせる。

      • 鋳鉄製溶接ワイヤ

      主にガス溶接による鋳鉄の溶接に使用される。オキシアセチレン炎の温度（3400℃以下）がアーク温度（6000℃）より低く、ホットスポットが集中しないため、ねずみ鋳鉄薄肉鋳物の溶接に適しています。また、ガス溶接の火炎温度がやや低いと、球状化剤の蒸発を抑えることができ、延性鉄組織を得るための溶接を確保するのに有益である。現在、ガス溶接に使用されるダクタイル鋳鉄溶接ワイヤは、主に希土類マグネシウム合金とイットリウム系重希土類の2種類である。イットリウムは沸点が高いため、球状化低下に耐える能力がマグネシウムよりも強く、溶接部の球状化を確実にすることに寄与し、広く使用されている。