産業技術の急速な発展により、ステンレス鋼は、建設、自動車、航空宇宙、食品加工など、さまざまな用途で腐食耐性、高強度、審美的に心地よい材料として広く使用されています。ただし、独自の物理的および化学的特性により、ステンレス鋼の溶接プロセスは多くの課題に直面しています。この記事では、溶接ステンレス鋼、一般的な溶接方法、および業界の人々が溶接の品質と効率を向上させるためのベストプラクティスの課題について詳しく説明します。

ステンレス鋼の溶接の課題

1.高温の酸化と変色

高温溶接プロセスにおけるステンレス鋼では、表面は酸化を起こしやすく、酸化フィルムの形成が発生し、溶接帯と熱に影響を受ける色の変化をもたらします。これは美学に影響を与えるだけでなく、材料の腐食抵抗を弱めます。これを防ぐためには、通常、溶接後に保護ガスまたは漬物とパッシベーションを使用する必要があります。

2.熱亀裂感度

特に、オーステナイトステンレス鋼は、熱膨張係数が高く、熱伝導率が低いため、溶接の冷却プロセス中の熱亀裂の影響を受けやすくなります。通常、熱亀裂は溶接金属または熱に影響を受けたゾーンで発生し、重度の場合に溶接構造の故障につながる可能性があります。熱亀裂のリスクを最小限に抑えるには、溶接プロセスパラメーターを厳密に制御し、適切な溶接材料を選択する必要があります。

3.変形を拡大します

ステンレス鋼の熱膨張係数が高いため、溶接プロセスは大きな熱応力を生成し、溶接の変形をもたらします。これは、製品の寸法の精度と外観の品質に影響を与える可能性のある大きな構造または薄壁部品で特に明白です。溶接の変形を制御するために、合理的なクランプおよび反変形対策を使用する必要があります。

4. 窒化物と炭化物の沈殿
高温溶接プロセスでは、ステンレス鋼の窒素と炭素はクロムと反応して窒素と炭化物を形成する可能性があります。これらの沈殿物は、材料の耐食性と靭性を低下させます。溶接熱入力の制御、適切な溶接材料の選択、およびその後の熱処理が、この現象を防ぐための鍵です。

5.溶接スパッターと汚染

溶接プロセス中に生成されたスパッタと汚染物質は、溶接および塩基材の表面に付着し、溶接の品質と外観に影響を与える可能性があります。これには、低スパッタ溶接電流の使用や溶接シールドガスなど、適切な溶接プロセスと保護対策の使用が必要です。

ステンレス鋼溶接方法

1。タングステンアルゴンアーク溶接（TIG）
ティグ溶接非消費性タングステン電極と不活性ガス（アルゴン）保護を使用した溶接方法であり、薄壁のステンレス鋼の溶接に特に適しています。航空宇宙や医療機器など、高精度の溶接が必要な地域。溶接効率を改善するために、パルス型TIG溶接技術を使用して、熱入力と歪みをさらに減らすことができます。

2. 溶融電極ガスシールド（MIG）溶接
MIG溶接は、溶融電極と不活性ガス保護を使用しています。これは、生産性の高い厚さのプレートステンレス鋼の溶接に適しています。電流、電圧、溶接速度を調整することにより、溶接スパッターと溶融プールの形状を効果的に制御できます。溶接品質を改善するために、アルゴンと二酸化炭素の混合物などの混合ガス保護を使用できます。

3。プラズマアーク溶接（PAW）
プラズマアーク溶接（PAW）は、プラズマアークを熱源として使用して濃縮して安定した溶接熱を提供する高精度溶接技術です。PAWは、溶接用途に適しています。高品質で低い歪み、精密機器やハイエンド機器の製造など。 TIG溶接と比較して、PAWは溶接速度が高くなり、熱罹患ゾーンが少ない。

4。レーザー溶接
レーザー溶接高エネルギー密度レーザービームを熱源として利用します。これは、速い溶接速度、低歪み、低熱ゾーンの利点があり、高精度と高効率溶接のニーズに特に適しています。レーザー溶接電子コンポーネントや自動車部品製造などの薄壁および複雑な構造部品の溶接に適しています。

5. 抵抗スポット溶接
抵抗スポット溶接は、自動車のボディやアプライアンスシェルの製造などの薄いステンレス鋼接続で一般的に使用される溶接の接触点を介して電流によって発生した熱を利用します。この方法は、高速で小さな溶接ジョイントであり、大量生産に適しています。

ステンレス鋼溶接のベストプラクティス

高品質のステンレス鋼の溶接を確保するために、以下は業界で広く認識されているベストプラクティスです。

1。表面洗浄
溶接前に、溶接欠陥を防ぐために、グリース、酸化物、およびその他の汚染物質を除去するために、ステンレス鋼の表面を徹底的に洗浄する必要があります。クリーニングは、化学洗浄剤または機械的粉砕ツールで行うことができます。

2。熱入力の制御
溶接電流、電圧、溶接速度を調整して、溶接金属の過熱につながる過度の熱入力を回避することにより、熱入力を制御し、これにより、熱亀裂と溶接の歪みのリスクが低下します。

3。シールドガスの使用
溶接領域が空気と接触するのを防ぎ、酸化と窒化を避けるために、溶接中に適切なシールドガス（純粋なアルゴンまたはヘリウム）を使用する必要があります。厚壁の材料の場合、保護ガスの二重層を使用して保護効果を改善できます。

4.予熱および加熱後の治療
厚壁のステンレス鋼または高炭素ステンレス鋼の場合、溶接前の予熱と肥えた熱処理は、熱ストレスや亀裂を減らすことができます。予熱温度と熱処理温度は、材料の種類と溶接プロセスに従って選択する必要があります。

5。適切な溶接材料の選択
基材と一致する溶接材料を使用して、溶接金属と基本材料が同様の化学組成と機械的特性を持ち、溶接接合部の強度と腐食抵抗を確保することを保証します。

6。溶接品質テスト
溶接が完了した後、X線検査、超音波検査、染料浸透検査などの溶接品質検査を実施して、溶接接合部に亀裂、多孔性、スラグの閉じ込めなどの欠陥がないことを確認する必要があります。

将来の見通し

科学技術の進歩に伴い、ステンレス鋼の溶接技術は、高効率、インテリジェンス、グリーンの方向に発展し続けます。将来、自動溶接ロボットとインテリジェント溶接制御システムは、溶接効率と品質をさらに向上させます。同時に、環境に優しい溶接技術の研究開発も、溶接プロセスにおける有害なガス排出と材料廃棄物を削減するための重要な方向になります。