ステンレス鋼の溶接に関する完全ガイド

ステンレス鋼は、その耐久性と腐食に対する実質的な抵抗力で長い間知られてきた人気のある建築材料です。この魅力的な金属との溶接は、ステンレス鋼でのプロジェクトに着手する前に考慮する必要があるいくつかの固有の課題をもたらします.

この物質を扱うことの長所と短所を詳しく見て、ステンレス鋼を溶接する最良の方法を調べてみましょう.

ステンレス鋼の溶接

ステンレス鋼は、シールド メタル アーク溶接 (MIG)、ガス タングステン アーク溶接 (TIG)、およびスティック溶接で溶接できます。これらの各プロセスでは、わずかに異なる結果が得られます。

ステンレス鋼は非常に効率的に熱を保持するため、特に初心者の溶接工にとっては溶接が少し難しくなります.過度の溶接熱に直面すると、ステンレス鋼は高温から反り、冷却プロセス中に歪むことさえあります.

また、残ったすべての傷や引っかき傷が表示されるため、審美的にも非常に容赦がありません。同様に、金属製のテーブルで溶接したことがある場合は、傷がつきやすいため、作業を開始する前に予防措置を講じる必要があります。つまり、ステンレスは間違いを隠すことに関してはあまり寛容ではなく、経験豊富な溶接工を好む傾向があるということです.

プロジェクトに最適な溶接プロセスを見つけるには、次の要因を考慮してください。溶接工のスキル レベル、ビードの外観を含む最終部品の美学、金属の厚さ、プロジェクトのコストとタイミング要因。芸術性が最優先される場合は、TIG 溶接の精巧さが適している可能性がありますが、速度と効率が優先される場合は、MIG 溶接の方が適している可能性があります。

ステンレス鋼の溶接方法

ステンレス鋼の溶接にはさまざまな方法がありますが、米国の溶接工が最も一般的に使用する方法が 3 つあります。これらのステンレス鋼の溶接方法には、TIG 溶接、抵抗溶接、および MIG 溶接があります。 1 つずつ説明しましょう。

1. Tig 溶接またはガス タングステン アーク溶接

高品質、汎用性、長寿命を提供する TIG は、最も一般的に使用されるステンレス鋼溶接プロセスです。この溶接プロセスは入熱が少ないため、薄い材料に最適です。

アルゴンガスは、特定のプロジェクトのニーズに応じて、ヘリウム、水素、窒素などの他のガスと混合されることがよくあります。酸化を防ぎ、耐腐食性を高めるために、片面溶接プロセスを使用して、内部溶接と外部溶接の間に不活性バッキング ガス保護を作成できます。

2.抵抗またはスポット溶接

抵抗溶接または「スポット」溶接は、しばしば呼ばれる、最も経済的なタイプの溶接の 1 つです。抵抗溶接 (RW) 装置は非常に用途が広いため、小規模プロジェクトと大規模プロジェクトの両方で使用できます。

RW は電流を使用してほつれた金属の端を加熱し、それらを一緒にシールします。このタイプの溶接は、金属の歪みを防ぐように調整できるため、融点の低い金属で非常に生産的です。

3. MIG 溶接またはガスメタル AC 溶接

MIG 溶接は半自動プロセスであり、正しく行われると 2 つのステンレス鋼が強力に接合されます。このプロセスでは、アルゴンが豊富なシールド ガスと単線電極を使用します。

MIG 溶接は、溶接機がパルス電流供給を利用できるため、複雑なステンレス鋼プロジェクトで届きにくいスポットを簡単に溶接できるため、人気があります。アークを安定させ、溶接の品質を向上させるために、ヘリウム、酸素、二酸化炭素を含む他のガス混合物がよく使用されます。

ステンレス鋼を溶接するための適切な方法の選択は、探している品質によって異なります。より手頃な価格の溶接を探している場合は、スポット溶接が最適なオプションかもしれません。ただし、使用する材料が薄い場合は、TIG またはガス タングステン アーク溶接の方が適している可能性があります。

溶接されたステンレス鋼は錆びますか?

通常の条件下では、ステンレス鋼はあらゆる種類の腐食に耐えます。ただし、極端な状況では、ステンレス鋼が錆びることがあります。これは、ステンレスをさびから保護する要素である酸化クロム層が破壊または除去されたときに発生します。これは、加熱または冷却プロセス中の溶接中に発生することがあります。

TIG 溶接でも、ステンレス鋼の溶接の最大の課題の 1 つはサビです。そのため、始める前にステンレスを洗浄して準備することが非常に重要です。適切に洗浄され準備されたステンレス鋼片を使用すると、内部の酸化クロムが溶接プロセス中の錆に対する保護シールとして機能します。ステンレスの変色や永久的な傷を修復するのに役立ちます。

ステンレス鋼の MIG 溶接方法

ガレージで自動車部品を扱う溶接工であろうと、損傷したキッチン シンクを修理する溶接工であろうと、MIG 溶接を使用してステンレスを溶接する方法を知ることは有益です。ステンレス鋼は、その耐久性と頑丈な特性で最もよく知られています。 MIG 溶接のプロセスを学ぶことは複雑に思えるかもしれませんが、基本は比較的単純です。

ほとんどの溶接工は、溶接の単純さと単純さから、ステンレス鋼やその他の金属フォームの溶接に MIG を好みます。何年にもわたって、溶接業界の技術的進歩により、特に産業界で MIG 溶接ロボットを使用して生産性を高めることが可能になりました。

MIG を使用したステンレス鋼の溶接時に考慮すべき要素:

1.不活性ガスブレンドの選択

MIG 溶接で最も重要な作業は、理想的な不活性ガスを選択することです。ステンレス鋼の MIG プロセスに、アルゴンやヘリウムなどの完全に不活性なシールド ガスを使用することは望ましくありません。 MIG プロセスのアークには、TIG などの他の方法とは異なるフィラー材料の使用が含まれることを思い出してください。この重要な要素を無視すると、溶接プロセスの効率に悪影響を及ぼす可能性があります。

2.溶接中のジョイントの補強

溶接中、ワークピースが滑ってジョイントの角度が台無しになるのを防ぐために、ジョイントをブレースできます。または、ブレースの代わりに木材ルーティング マシンでカットされた木版を使用することもできます。木材を使用した筋交いは、歪みを制御する足場のような支持システムを作成することによって行うことができます。溶接が終わったら、これらの木片を取り除いてください。

治具を組むことで溶接部のブレースも可能です。ジグを使用して補強する前に、必要な溶接の量を決定する必要があります。溶接の要件が多いほど、補強が必要になります。

3.溶接ジョイントのクリーニング

鋼を溶接するには、きれいな表面で作業する必要があります。溶接面がどんなにきれいでも、溶接中に溶加材を使用する必要があるため、スパッタの形成は避けられません。

これらの溶接スパッタは、高速で効率的な溶接機を使用しても形成される場合があります。溶接を続けると、スパッタが鋭くなったり、バリが発生したりして、溶接工が怪我をする可能性があります。

ほとんどの溶接工は、溶接されたステンレス鋼ワイヤを二次プロセスにかけることを好みます。これらのプロセスには、電解研磨またはサンディングが含まれます。これらの二次プロセスの選択は、カスタム メタル フォームのアプリケーションにのみ依存することに注意してください。

4.溶接部からの熱の分散

均一な熱分布には、溶接プロセス全体で均等に熱が伝達されます。熱を均等に分散させるには、バックステッピング、ずらし、またはさらに溶接する前に接合部を冷ますことによって行うことができます。熱が均等に伝わらないと、ひび割れや火傷の原因になります。 MIG 溶接ロボットを使用して熱を均等に分散できます。

MIG を使用してステンレス鋼を溶接する方法

ステンレス鋼のミグ溶接では、溶接機は固体電極ワイヤを溶接プールに連続的に供給する必要があります。また、不純物による汚染から溶接を保護するために、シールド ガスを提供する必要があります。 MIG 溶接中の手順は次のとおりです。

1.トーチのセットアップ

トーチの設定から始めます。この手順では、フィラー ワイヤを MIG 溶接機のリールから溶接トーチの先端までセットアップします。トーチの端に溶接ワイヤの ¼ インチだけが見えるようにします。次に、シールドガスを作動させて溶接プロセスを開始します。

2.正しい角度の決定

炎が必要な領域に直接当たるようにしてください。この精度は、トーチをジョイントの端から 30 度の角度で配置することで実現できます。

行っている作業に応じて、適切な移動角度に身を置くようにしてください。ガンを 90° に保持すると、5° ～ 15° の範囲の移動角度で最良の結果が得られます。 T ジョイントやラップ ジョイントを扱う場合は、45° から 70° の大きな角度が望ましいです。

3.ビーズを引き上げる

電源を入れて、溶接ビードをエンドエリアに向かって静かに引きます。飛沫の形成を避けるために、適度な力と速度を使用してください。

MIG ステンレス鋼溶接に使用するガスと電極

ステンレス鋼を MIG 溶接する場合、ガスの正しい選択が非常に重要です。純粋なアルゴンまたはアルゴンと他の微量ガスのブ​​レンドを使用できます。また、ヘリウム、二酸化炭素、アルゴンの BOC のステイン シールド レンジなどのステンレス ガス混合物を使用することもできます。これらのステンレス ガス混合物は、よりエキゾチックなステンレス鋼の MIG 溶接に不可欠です。これらの珍しい鋼種には、ハステロイ、モネル合金、インコネルなどがあります。

ステンレス鋼の MIG 溶接でも、わずかに流量の多いガスを使用する必要があります。推奨される流量は、毎分約 14 ～ 16 リットルです。特定のプロジェクトに着手する前に、必ずガス供給業者にガス要件を確認してください。

ステンレス鋼の溶接に使用される最も一般的な電極は ER308 L です。このタイプの電極を使用する場合、使用するガスの種類は C2 です。 C2 は、2.5% の二酸化炭素、7.5% のアルゴン、および 90% のヘリウムで構成されています。ステンレス鋼といくつかのニッケル基合金の設定は非常に似ていることに注意してください。

調達する前に、在庫の電極の種類について電極サプライヤーに確認してください。また、電極ワイヤとガスの選択チャートを入手して、溶接に最も妥当な選択をガイドすることもできます。

結論

ステンレス鋼の溶接には利点と課題がありますが、それらの制限をプロセスに織り込む限り、最終結果はそれだけの価値があります。この貴重でトレンディな材料で溶接スキルを完成させることで、仕事の時間とお金を節約できます。さらに重要なことは、溶接スキルをより市場価値のあるものにする、美しくプロフェッショナルな結果を生み出すことができるということです。