スパイラル鋼管の溶接時の注意事項

スパイラル鋼管構造の溶接と切断は、適用上避けられない作業です。スパイラル鋼管。スパイラル鋼管は、その鋼管自体の特性により、通常の炭素鋼に比べて溶接や切断に特殊性があり、溶接継手や熱影響部（HAZ）にさまざまな欠陥が発生しやすくなります。スパイラル鋼管の溶接性能は、主に以下のような点で表れます。 高温割れ ここで言う高温割れとは、溶接に関わる割れを指します。高温亀裂は凝固亀裂、微小亀裂、HAZ（熱影響部）亀裂、再熱亀裂に大別されます。

スパイラル鋼管では低温亀裂が発生することがあります。その発生の主な原因は水素の拡散、溶接継手およびその中の硬化組織の拘束の程度であるため、解決策は主に溶接プロセス中の水素の拡散を低減し、適切な予熱および溶接後の熱処理を行うことです。拘束の度合いを減らします。

スパイラル鋼管の高温亀裂感受性を軽減するために、通常、溶接継手の靭性は、そこに 5% ～ 10% のフェライトが残るように設計されています。しかし、これらのフェライトの存在は低温靱性の低下につながります。

スパイラル鋼管を溶接すると、溶接継手部のオーステナイト量が減少し、靱性に影響を与えます。また、フェライトの増加に伴い、靭性値は大幅に低下する傾向にあります。高純度フェライト系ステンレス鋼の溶接継手の靱性が著しく低下する原因は、炭素、窒素、酸素の混入によることが判明しました。

これらの鋼の一部の溶接継手における酸素含有量の増加により、酸化物タイプの介在物が形成され、これが亀裂の発生源または亀裂伝播の経路となり、靱性が低下しました。一部の鋼では、保護ガス中の窒素含有量が増加すると、母材劈開面の｛100｝面にラス状のCr2Nが形成され、母材が硬くなり靱性が低下します。

σ相脆化：オーステナイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、二相鋼はσ相脆化を起こしやすい。組織中に数％のα相が析出するため、靱性が著しく低下します。「相」は一般に 600 ～ 900 °C の範囲、特に 75 °C 付近で析出します。最も沈殿しやすい状態です。」相の防止策としては、オーステナイト系ステンレス鋼中のフェライト含有量を最小限に抑える必要があります。

475℃での脆化は、475℃で長時間（370～540℃）保持すると、Fe-Cr合金はクロム濃度の低いα固溶体とクロム濃度の高いα'固溶体に分解します。α'固溶体中のクロム濃度が75%を超えると、変形がすべり変形から双晶変形に変化し、475℃脆化が生じます。