アーク溶接でよくある溶接欠陥と体系的な防止方法

まず、アンダーカット欠陥に関して、主な症状は溶接端での母材の過剰な溶解であり、溝のような窪みが形成されます。{0}}このタイプの欠陥は通常、過剰な溶接電流、過度に長いアーク、または不適切な電極操作によって発生します。電流が高すぎると、アークの入熱が集中し、母材のエッジが激しく溶融し、溶融池が時間内に満たされず、アンダーカットが形成されます。さらに、電極の動きが速すぎる場合や角度制御が不適切な場合も、溶融池の分布が不均一になる可能性があります。この問題に対処するには、溶接パラメータを最適化して入熱を制御し、合理的な電流範囲を選択し、十分な溶融池充填を確保するためにベベルエッジでの滞留時間を適切に延長する必要があります。同時に、過度に長いアークによる熱の分散と不安定な燃焼を避けるために、アーク長を制御する必要があります。アンダーカットの制御は、局所的な応力集中を避けるために、接触溶接または精密な導電性接続プロセスにおいて特に重要です。

第 2 に、溶接ビードも一般的な欠陥であり、通常は溶接表面上の局所的な金属の蓄積またはたるみとして現れます。この現象は、多くの場合、過度の溶接電流、過度に遅い溶接速度、または過度の組み立てギャップによって発生します。特に垂直または頭上溶接位置では、重力により溶融池が制御されない流れになりやすくなります。溶接位置が異なれば、異なる制御戦略を採用する必要があります。たとえば、オーバーヘッド溶接では、電流を約 15% ～ 20% 適切に減らすことができ、溶融池の流れを「中央で速く、側面で遅く」溶接技術によって制御できます。垂直溶接中は、溶融池の温度を厳密に制御する必要があり、必要に応じてアークを中断または上昇させて冷却を達成する必要があります。さらに、ベベルギャップを適切に制御することも溶接ビードを防ぐ重要な手段です。銀接点を銅バーにろう付けしたり、銀と銅をろう付けしたりするプロセスでは、溶融池の安定性が接合界面の均一性に直接影響します。

スラグ混入物は主に、溶接部内に埋め込まれた未溶融スラグまたは酸化物として現れ、溶接部の密度と機械的特性に重大な影響を与える可能性があります。一般的な原因には、溶接電流の不足、溶接速度の過剰、多層溶接時のスラグの迅速な除去の失敗などが含まれます。-電流が不十分だと溶融池の温度が不十分になり、スラグが表面に完全に浮上できなくなります。逆に、溶接速度が高すぎると、スラグが排出される前に溶接部に閉じ込められてしまいます。これに対処するには、溶接パラメータを適切に調整して十分な入熱を確保する必要があり、マルチパス溶接中はパス間の洗浄手順に厳密に従う必要があります。-さらに、ベベル角度を適切に増加させると、溶融池の流動状態が改善され、スラグの浮上が促進されます。ろう付け接点またはろう付け電気接点の製造プロセスでは、内部介在物によって導電率が大幅に低下するため、綿密な管理が必要です。

亀裂は最も有害な溶接欠陥の 1 つであり、多くの場合、溶接応力、材料組成、冷却速度と密接に関連しています。一般的な原因としては、過度に急速なアーク終了、高電流溶接による熱応力集中、材料中の高レベルの有害元素などが挙げられます。-溶接中、溶融池金属は凝固して収縮します。応力を解放できなければ亀裂が生じます。亀裂を効果的に防止するには、プロセスと材料の両方の側面に対処する必要があります。一方で、ワークピースを予熱すると、冷却速度と温度勾配が減少し、それによって熱応力が低下します。一方、アルカリ溶接電極を使用すると、硫黄やリンなどの有害元素が溶接性能に及ぼす影響を軽減できます。さらに、深く狭い溶接構造を避けるために溶接形状を最適化し、応力集中を軽減する必要があります。銅棒と銀接点の接合や、ろう付けによる銀接点と銅棒の接合など、信頼性の高い接合用途では、亀裂の制御が品質管理の中核となります。-