現在、鋼管の溶接に一般的に使用されている方法には、メタルアーク溶接（SMAW）、サブマージアーク溶接（SAW）、ガスタングステンアーク溶接（GTAW）、ガスメタルアーク溶接（GMAW）、フラックス入りアーク溶接（FCAW）などがあります。そして下向き溶接。
(1) 金属アーク溶接の利点は、設備が簡単、軽量、操作が柔軟であることです。メンテナンスや組み立てにおける短いシームの溶接、特に手の届きにくい場所での溶接に使用できます。欠点としては、溶接機に高度な技術要件が必要であること、溶接機の訓練費用が高いこと、劣悪な作業環境、低い生産効率、特殊な金属や薄板の溶接には不向きであることが挙げられます。対応する電極を使用した金属アーク溶接は、ほとんどの工業用炭素鋼、ステンレス鋼、鋳鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、およびそれらの合金の溶接に使用できます。
(2) サブマージアーク溶接では大電流が使用可能です。アーク熱の作用により、フラックスの一部は溶融してスラグとなり、液体冶金において液体金属と反応します。スラグの残りの部分は金属プールの表面に浮かんでいます。一方で、溶接金属を保護し、大気汚染を防ぎ、溶融金属との物理的および化学反応を生成して溶接金属の組成と特性を改善します。一方で、溶接金属をゆっくりと冷却して、亀裂や気孔などの欠陥を防ぐこともできます。アーク溶接と比較すると、溶接品質が高く、溶接速度が速く、作業条件が良好であるという利点があります。そのため、大型ワークの直線継ぎ目や円周継ぎ目の溶接に特に適しており、主に機械溶接が使用されます。欠点は、一般的にフラットシームとアングルシームの溶接にしか適していないことです。他の位置での溶接には、フラックスが溶接領域を確実に覆い、溶融池金属の漏れを防ぐための特別な装置が必要です。溶接中にアークと溝の相対位置を直接観察することはできないため、溶接トーチが溶接にずれることなく溶接部と位置合わせされていることを確認するには、自動溶接追跡システムが必要です。電流が大きくアークの電界強度が高く、電流が100A未満ではアークの安定性が悪く、厚さ1mm以下の薄肉部品の溶接には適しません。サブマージアーク溶接は、炭素鋼、低合金構造用鋼、ステンレス鋼の溶接に広く使用されています。スラグは溶接継手の冷却速度を低下させる可能性があるため、一部の高強度構造用鋼や高炭素鋼はサブマージ アーク溶接でも溶接できます。
(3) ガスタングステンアーク溶接は、入熱制御が良好なため、薄板金属とベース溶接を接続する優れた方法です。この方法は、ほぼすべての金属の溶接に使用でき、特にアルミニウムやマグネシウムなどの耐火性酸化物を形成する可能性のある金属や、チタンやベルケリウムなどの活性金属の乾式溶接に使用できます。この溶接方法は高い溶接品質を備えていますが、他の金属と比較すると、他のアーク溶接に比べて溶接速度が遅く、製造コストが高く、周囲の空気の流れの影響を受けやすいため、屋外での作業には適していません。
(4) ガスタングステンアーク溶接では、通常、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭素、またはこれらのガスの混合物が使用されます。アルゴンまたは窒素をシールドガスとして使用する場合、金属不活性ガスシールド溶接（国際的には MIG 溶接と呼ばれます）と呼ばれます。不活性ガスと酸化性ガス（O2、CO2）の混合物、またはCO2とC02+O2の混合物をシールドガスとして使用する場合、総称して金属活性ガスシールド溶接と呼ばれます（国際的には金属活性ガスシールド溶接と呼ばれます）。マグ溶接と呼ばれます）。金属活性ガスシールド溶接の主な利点は、さまざまな位置で簡単に溶接できることであり、また、溶接速度が速く、溶着速度が高いという利点もあります。金属活性ガスシールド溶接は、炭素鋼や合金鋼を含むほとんどの主要な金属の溶接に適用できます。金属の不活性ガスシールド溶接は、ステンレス鋼、アルミニウム、マグネシウム、銅、チタン、ジルコニウム、ニッケル合金に適しています。この方法はアークスポット溶接に使用できます。
(5) 金属活性ガスシールド溶接の一種としてフラックス入りアーク溶接が考えられる。使用される溶接ワイヤはフラックス入りであり、溶接ワイヤの芯にはさまざまな成分のフラックス粉末が充填されています。溶接中、外部シールドガス、主に CO2 ガスが追加されます。粉末は熱により分解または溶融し、ガス化およびスラグ形成の役割を果たし、溶融池、合金の浸透、およびアークの安定化を保護します。追加のシールドガスを使用せずにフラックス入りアーク溶接を実行する場合、それは自己シールド型フラックス入りアーク溶接と呼ばれます。粉体の分解により発生するガスをシールドガスとして使用します。この溶接方法における溶接ワイヤの乾燥伸び長さの変化は保護効果に影響を与えず、その変動範囲は比較的大きくてもよい。フラックス入りアーク溶接には、優れた溶接プロセス性能と美しい溶接ビード形状という利点があります。成膜速度が速く生産性が高く、連続自動・半自動溶接が可能です。合金系は調整が容易で、蒸着金属の化学組成は金属シースとフラックスコアの2つの方法で調整できます。エネルギー消費が少ない。そして全体的なコストが低い。欠点は、製造装置が複雑であること、製造プロセス技術に対する高い要件、フラックス入りワイヤの保管に対する高い要件、およびワイヤが湿気の影響を受けやすいことです。フラックス入りアーク溶接は、さまざまな厚さのほとんどの鉄金属およびさまざまな継手の溶接に適用できます。
(6) 下向き溶接は海外から導入された加工法であり、鋼管の全周シーム溶接に適しています。鋼管の溶接部の上部にアークを打ち、下方に向かって溶接する工程を指します。下向き溶接は、生産効率が高く、溶接品質が良好であるという利点があります。
投稿日時: 2024 年 5 月 29 日