一般的な溶接方法
ステンレス鋼管を溶接する方法は数多くあります。 ここでは代表的な溶接手順をいくつか紹介します。 ステンレス鋼管:
1. 適切な溶接用品の選択: TIG、MIG、およびフラックス入りアーク溶接 (FCAW) 消耗品は、溶接に使用できるオプションのほんの一部にすぎません。 それぞれのタイプに利点と欠点があることを考慮して、適切なタイプを選択することが重要です。 たとえば、MIG 溶接や FCAW 溶接よりもきれいな表面を作成できる TIG 溶接は、薄肉用途によく使用されます。 厚肉のアプリケーションや、より高い成膜速度が必要な場合には、MIG と FCAW が頻繁に使用されます。
2. パイプの準備: パイプを希望の長さに切り取り、パイプの表面を清掃して、溶接プロセスを妨げる可能性のある破片、油、その他の汚染物質を除去します。
3. 溶接方法を選択します。ステンレス鋼パイプを溶接する最も一般的な方法には、ガスタングステンアーク溶接 (GTAW または TIG)、ガス金属アーク溶接 (GMAW または MIG)、およびシールド金属アーク溶接 (SMAW またはスティック溶接) があります。 。 パイプの厚さ、望ましい溶接品質のレベル、利用可能な機器はすべて、技術の選択に影響を与える可能性があります。
4. 溶接装置の設置: 選択した方法で指定された溶接装置、ガス供給、充填材、その他の装置を組み立てます。
5. パイプになる: 選択した方法で推奨される溶接技術に従って、溶接を適切な温度、速度、角度に保ちます。 たとえば、ステンレス鋼パイプは TIG 溶接で広く使用されています。TIG 溶接では、タングステン電極を使用して電極とパイプの間にアークを生成し、必要に応じて溶加材を追加します。
6. 溶接部を検査します。溶接後、割れ目、気孔、部分的な融着などの欠陥がないか溶接部を検査します。 欠陥が見つかった場合は、必要に応じて溶接を修正します。
溶接に関する考慮事項
ステンレス鋼の管やパイプの溶接には魔術は必要ありません。 フィラーメタル、接合部、清浄度、溶接技術が適切に使用されていれば、最終製品は所定の品質基準を満たし、意図した耐食性を維持します。 しかし、実証済みの手順や方法を改善することで、パイプ製造業者はステンレス鋼の耐食性を損なうことなく生産量を増やすことができます。
1. ろう材の選択
ステンレス鋼管の場合、溶加材は用途のニーズを満たし、溶接の性能を向上させるために選択されます。 最大炭素濃度の低減は、ER308L などの「L」指定のフィラーメタルに適用されます。 低炭素ステンレス鋼合金の耐食性は維持されており、これは食品、飲料、医薬品などの高純度用途にとって重要です。 一方、「H」で示されるフィラーメタルは炭素含有量が高く、特に高温でより高い強度が必要な用途に最適です。 一方、シリコン含有量の多い溶加材は、突合せ接合、溶接池の流動性、および移動速度を高めることで生産量を増やすことができます。
2. 感作の問題点とその解決策
耐食性を低下させる主な要因は鋭敏化です。 「ステンレス」コーティングは、 ステンレス鋼 酸化クロムで構成されています。 溶接部および熱影響部付近の炭素含有量が高い場合、炭化クロムが形成され、クロムと結合して酸化クロムの形成が阻止されます。 その結果、鋼は腐食を開始しますが、これは望ましい耐食性を得るために必要です。
感作問題に対処するには XNUMX つの方法があります。 XNUMX つ目は、炭素を最小限に抑えるか完全に除去するために、フィラーメタルと低炭素マトリックスを採用することです。 炭素は特定の用途において重要な合金化の役割を果たすため、このアプローチは常に実行可能であるとは限りません。
XNUMX 番目の手法では、溶接部と熱影響部が鋭敏化を引き起こす可能性のある温度で過ごす時間を短縮し、溶接の数を減らし、急速冷却を達成するために可能な限り最小限の入熱量で溶接することが含まれます。
XNUMX 番目の技術は、炭化クロムの発生を阻止するために特定の合金組成を持つ溶加材を利用することです。
3. 耐食性を維持するには保護ガスが必要です
通常、ステンレス鋼パイプを溶接する際のバックブローガスとしてアルゴンが使用されますが、これにより溶接部の根元に窒化物が生成され、耐食性が低下する可能性があります。 ステンレス鋼パイプのガスタングステンアルゴンアーク（TIG）溶接には、専門家はストレートアルゴンを使用することを推奨しています。
ステンレス鋼溶接用のフラックス入りワイヤは、典型的な 75/25% アルゴン/二酸化炭素混合ガスで機能するようにメーカーによって作成されています。 フラックス組成のおかげで、溶接部はシールドガス中の炭素による汚染から保護されます。 さらに、スラグ カバーのフラックス作用により、余分な炭素が除去され、溶接継ぎ目への炭素の浸透が防止されます。 Regulated Metal Deposition (RMDTM) 技術を使用する場合、304 ステンレス鋼の溶接を成功させるためにブローバックは必要ありません。 ただし、二相ステンレス鋼はアルゴンなどの不活性ガスでパージする必要があります。
4. 入熱と速度を制御することでプロセスを推進
入熱、冷却、耐食性、歪みの制御はすべて溶接プロセスの重要な側面です。 TIG 溶接は、通常、ステンレス鋼管の溶接に使用されるため、直径 6 インチ以下、肉厚がクラス 10 の高純度管には依然として最適な選択肢です。 自己生成 TIG スクエアバット溶接は、高純度の食品グレードのステンレス鋼に推奨される手順です。 この技術を使用して溶加材を使用せずにチューブを溶融することにより、熱が低減され、潜在的な化学変化も除去されます。 通常、厚さが 1/8 インチ未満のパイプにはこの手順が適用されます。 パイプの厚さが 10 ～ 40 インチに増加すると、パイプの面取りとフィラーメタルの追加が必要になります。 一部の直径が小さく、壁が厚い場合（直径 80 インチのスケジュール 2 など）には、依然として TIG 溶接が最適な選択肢です。
