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退屈な情報ですが、溶接品質に影響を与える要因は何ですか?

乾燥時の伸び

ガス流量 L=[(10-12)d] L/分

導線ノズルから突出する導線の長さは、乾燥状態での伸び長さです。一般的な経験式は、導線径の10~15倍L = (10~15)dです。規格が大きい場合は、やや大きめの値になります。規格が小さい場合は、やや小さめの値になります。

乾燥状態での延伸が長すぎる場合:溶接ワイヤの長さが長すぎると、溶接ワイヤの抵抗熱が大きくなり、溶融速度が速くなるため、溶接ワイヤが部分的に溶融したり、飛散したり、溶融深さが不均一になったり、アーク燃焼が不安定になったりしやすくなります。同時に、ガス保護効果も低下します。

乾燥状態での延伸時間が短すぎると、導電性ノズルが焼けやすくなります。同時に、加熱時に導電性ノズルがワイヤーを挟み込みやすくなります。飛沫がノズルを詰まらせ、深く溶けてしまう傾向があります。

表1 電流と乾燥時の伸びの対応関係

溶接電流(A) ≤200A 200~350A 350-500A
乾燥状態での伸び率(mm) 10~15mm 15~20mm 20~25mm

ガス流量

ガス流量 L=[(10-12)d] L/分

大きすぎると乱流が発生し、空気の侵入や気孔が生じる。特にガスに敏感な材料(アルミニウム合金、マグネシウム合金など、一般的に内部気孔となるもの)ではその影響が大きい。
小さすぎる場合:ガス保護が不十分になります(限界条件を参照してください。つまり、保護ガスがなく、ハニカム状の気孔が発生しやすくなります)。

風速が2m/s以下の場合は、風速に影響はありません。

風速が2m/s以上の場合は対策を講じるべきである。

① ガス流量を増加させる。

② 防風対策を講じる。

注:空気漏れが発生すると、溶接部に気孔が現れます。空気漏れ箇所は対処する必要があり、流量を増やしても補うことはできません。気孔を取り除かずに修復する方法はありません。気孔が増えるだけです。

アークフォース

板厚、溶接位置、仕様、溶接ワイヤが異なる場合、選択されるアーク力も異なる。

大きすぎると、弧が急になり、水しぶきが大きく上がります。
小さすぎる場合:弧が緩やかで、水しぶきも小さい。

圧力

締め付けが強すぎると、溶接ワイヤが変形し、ワイヤ送給が不安定になり、ワイヤ詰まりやスパッタの発生が増加しやすくなります。

緩すぎると、溶接ワイヤが滑り、ワイヤの送りが遅くなり、溶接が不安定になり、スパッタも発生します。

電流、電圧

ガス保護溶接における電流と電圧の関係を表す経験式:U=14+0.05I±2

溶接電流は、母材の厚さ、接合部の形状、ワイヤの直径に基づいて適切に選択する必要があります。短絡移行時には、溶け込みを確保しつつ、できるだけ小さな電流を選択するようにしてください。電流が大きすぎると、溶融池が転がりやすく、溶融金属の飛散量が多くなるだけでなく、成形性も非常に悪くなります。

溶接電圧は電流と良好なバランスを保つ必要があります。溶接電圧が高すぎたり低すぎたりすると、スパッタが発生します。溶接電圧は溶接電流の増加に伴って上昇し、溶接電流の減少に伴って低下する必要があります。最適な溶接電圧は一般的に1~2Vの間であるため、溶接電圧は慎重に調整する必要があります。

電流が大きすぎるため、弧の長さが短く、飛沫が大きく、上側の手の感触があり、残りの高さが大きすぎ、両側がうまく融合していません。

電圧が高すぎるため、アークが長くなり、飛沫がやや大きくなり、電流が不安定になり、残存高さが小さすぎ、溶接範囲が広くなり、アークが燃えやすくなります。

高速溶接速度が溶接に及ぼす影響

溶接速度は、溶接部の内部品質と外観に重要な影響を与えます。電流電圧が一定の場合:

溶接速度が速すぎると、溶融深さ、溶融幅、残留高さが減少するため、凸状またはこぶ状の溶接ビードが形成され、溶接ビードの先端が肉を食い込んでしまいます。溶接速度が速すぎると、ガス保護効果が損なわれ、気孔が発生しやすくなります。

同時に、溶接金属の冷却速度もそれに応じて加速されるため、溶接金属の塑性や靭性が低下します。また、溶接部の中央にエッジが発生し、成形不良の原因となります。

溶接速度が遅すぎるため、溶融池が大きくなり、溶接ビードが広がり、溶接趾部が溢れ出てしまう。溶接速度が遅いため、溶融池内のガスが容易に排出される。過熱により、溶接部の金属組織が厚くなったり、溶け落ちたりする。

溶接パラメータを選択する際には、以下の条件を満たす必要があります。溶接部の外観が美しく、溶け落ち、アンダーカット、気孔、亀裂などの欠陥がないこと。溶融深さが適切な範囲内に制御されていること。溶接プロセスが安定しており、スパッタが少ないこと。溶接中にカサカサという音がしないこと。同時に、最高の生産性を達成すること。


投稿日時:2025年3月10日