溶接スパッタとは？

溶接スパッタとは?

溶接スパッタは、溶接プロセス中に飛散または飛散する溶融金属または非金属材料の液滴で構成されます。これらの小さな熱い材料の破片は飛んで作業台や床に落ちたり、基材や周囲の金属材料に付着したりすることがあります。固まると丸く、小さく、ボールのような物質なので、簡単に識別できます。

溶接スパッタは主にガスメタルアーク溶接 (GMAW) で発生します。過剰な溶接スパッタは、炉で再利用して固体構造を生成できます。

溶接する材料の品質は、スパッタの発生量を大きく左右します。これは、金属の組成からコーティング、および表面の清浄度にまで及びます。

スパッタは多くの溶接工にとって悪夢であり、完全に回避することはできませんが、大幅に最小限に抑えることができます。それぞれの原因について読みながら、提供されている解決策を使用してその影響を軽減し、痛みのない溶接体験を実現してください。

溶接スパッタの原因と削減方法

溶接スパッタは、一般に溶融池の乱れによって発生します。これらの粒子は、付着すると母材金属の表面を改ざんするため、エンジニアリング設計にとって厄介です。

また、溶接工が安全上の注意を守らないと、ワークショップで怪我をする可能性があります。溶接スパッタは、油を扱う産業では危険な場合があります。溶接スパッタの最も一般的な原因は次のとおりです。

• 長い溶接アーク
• 短い溶接アーク
• 基材表面の清浄度
• ガス溶接の選択 (CO2 溶接のほうが生産量が多い)
• 間違った角度での溶接
• 電圧とアンペア数の不均衡
• 不適切なワイヤー送り速度

母材の表面に残った痕跡、損傷、亀裂、または気孔は、腐食を引き起こす可能性があります。

1.金属組成

一部の金属は溶接用に設計されていません。それらには、溶接性を含まないさまざまな強度のコンポーネントが追加されています。他のものは溶接可能な金属として販売されていますが、コア製造混合物に含まれる安価な添加剤を使用して、できるだけ安価に製造されています.

溶接スパッタが気になる場合は、どちらの金属も使用しないでください。安価な材料は魅力的ですが、それらに含まれる汚染物質や溶接不可能なコンポーネントは、溶接時に過度の飛散を引き起こすことがよくあります.

防止方法: これらの材料は、溶接するのに間違った選択です。この場合、使用する新しい金属を見つけることが、スパッタを最小限に抑える唯一の方法です。これらの材料だけで作業を完了する必要がある場合は、「その他の解決策」セクションに従って、プロジェクトへの飛沫の影響を減らしてください。

2.金属コーティング

スパッタを最小限に抑えるには適切な種類の材料が重要ですが、プロジェクトでは、溶接する前に金属を覆うために特定のコーティングが必要になる場合があります。これには、亜鉛メッキ、亜鉛 (エレクトロガルブ) などの金属メッキ、クロム、塗料、ゴム、その他金属表面を覆うあらゆるものが含まれます。

基本的に、溶接する材料が純粋であるほど、溶接がきれいになり、スパッタが少なくなります。既製の下塗り済み鋼のような一部のコーティングは、溶接汚染物質なしで設計されているため、スパッタの問題は発生しませんが、大部分はそのままにしておくと生活が困難になります。

防止方法: 溶接する場所のコートを削ります。層は溶接時に溶けてなくなりますが、溶接前に研磨することで作業面がきれいになり、スパッタの発生が大幅に少なくなります。溶接する場所の周囲を少なくとも 3/4 インチ研磨してください。強烈な熱は近くにあるものをすべて消費し、溶接部に直接なくても余分なスパッタを生成します.

3.ダーティーメタル

金属内のコンポーネントと表面を覆うコーティングが溶接の問題を引き起こすのと同様に、汚れはスパッタの大きな原因です。油、グリース、マーカー ペンの線、またはわずかなほこりのいずれであっても、溶接部とうまく融合せず、はねの問題を引き起こします。

防止方法: 溶接する前にきれいにします。溶接は、すべての準備作業が最初に行われれば、スパッタを最小限に抑える簡単なプロセスであり、洗浄はこれの重要な側面です。それほど時間はかかりません。加熱する前に雑巾でさっと拭くと、溶接がスムーズになり、飛散を最小限に抑えることができます。

4.溶接フィラー

高品質の材料は高品質の溶接を作成し、高品質の溶接ではスパッタが最小限に抑えられます。適切な金属を購入しても高品質のフィラー ワイヤーやロッドを購入しないと、スパッタの問題で振り出しに戻ることになります。

低級フィラー

費用対効果は高く、スパッタを除去したい場合は、高品質のフィラー メタルを選択する必要があります。溶接分野に関係なく、使用する消耗品は、きれいな溶接を生成するために適切な組成を持っている必要があります.

母材と同様に、企業が溶接に関係のないコンポーネントを追加してフィラー製品を作成する方が安価です。それらは溶接可能であり、溶接に充填を追加するという目的を果たしますが、余分なスパッタは妥協の典型的な結果です.

防止方法: 購入する前に、使用する予定のフィラーの品質を調べてください。お金を節約するために最低価格のものを購入したり、最高のものを手に入れるために最も高価なものを購入したりしないでください.さまざまな種類を調査し、購入するものが高品質の製品であることを確認して、飛沫の発生を最小限に抑えてください。

汚染されたフィラー

溶接工は消耗品をカバーなしで放置します。それらは油、汚れ、ほこりで汚染され、使用しないと錆び始める可能性があります.溶接部に直接入る汚れや錆は、余分な飛散の原因となります。

防止方法: 消耗品を使用しないときは、カバーをかけて保管してください。ステンレス鋼のフィラー ロッドは錆びないのでそれほど重要ではありませんが、保管する場合は、溶接する前に必ず拭き取ってください。ただし、鋼粉はステンレス棒を錆びさせ、溶接部を汚染する可能性があります。鋼を研磨する場合は、ステンレス棒を遠ざけてください。

ほとんどの MIG 溶接スプールはカバーされていますが、頻繁に使用する場合やスプール カバーが密閉されている場合を除き、使用しないときは常にワイヤをバッグに入れておく必要があります。コイルを長時間被覆せずに放置すると、コイルに湿気が蓄積し、錆が発生する可能性があります。

SMAW (アークまたはスティック溶接) ロッドはそれほど重要ではありません。ロッド上のフラックスは、空気やその他の不純物などの汚染物質を溶接部から除去する独自の方法を備えているからです。一方、濡れたロッドや油の付いたロッドは、はるかに多くの飛沫を発生させるため、これらをバッグや容器に入れておくことにはまだ費用がかかります.

5.溶接機の設定

高品質の鋼を購入し、そのための最高の消耗品を購入し、すべてをきれいに掃除し、すべてがうまくいくと仮定して溶接に飛び込むと、それでもひどいスパッタが発生する可能性があります.使用する材料の品質が必要なため、溶接機の設定が間違っていると、同じ問題が発生します.

MIG 設定

MIG 溶接スパッタの一般的な原因は、ワイヤ送りの速度が速すぎたり、不規則だったりすることです。溶加ワイヤが溶融池に入ると、スパッタが発生します。固体ワイヤは、極度の熱により急速に溶けます。フィラー ワイヤーが溶けると液状になり、プールができます。

ワイヤーが鋼に当たる前に十分に熱くなっていれば、水たまりに溶け込み、はねは最小限に抑えられます。冷たすぎると、ワイヤーが溶ける前にプールにぶつかって飛び散り、飛び散って飛び散る飛び散りを引き起こします。

溶接機の設定は、ワイヤーが健康的なペースでプールにぶつかる前に溶けるのに十分なほど熱くする必要があります.熱すぎると、ワイヤーがプールから離れすぎて溶けてしまい、水たまりとプールに向かって移動する液化金属の間の広大なスペースからスパッタが発生します。また、ワイヤーが近くで溶けると、粘着性のあるノズル チップが作成されることもあります。

残留物が蓄積し、ワイヤの固着による送り速度の不均一を引き起こします。これにより、さらにスパッタが発生します。溶接の熱は、溶接のアンペア数と電圧を増減することによって決定されることに注意してください。

SMAW 設定

同じ原理が SMAW 溶接にも当てはまります。あなたの熱は、サイズのロッドと金属の厚さに適している必要があります.溶接が冷たすぎると、溶接に滑らかな一貫性がなくなります。それは溶接と固着の間を通過し、過度のスパッタ、醜い溶接、およびプロセス全体のフラストレーションを引き起こします.

溶接が熱すぎる場合、一貫した溶接を作成できますが、溶け落ちやアンダーカットの作成を避けるために、はるかに速く移動する必要があります。速度超過は、スパッタの飛散を増加させます。プレートの厚さとロッドに最適な一貫した熱を維持することで、最もきれいな溶接ができます。

防止方法: 溶接機がスパッタの問題に寄与していないことを確認するには、きれいなスクラップ金属で練習して、MIG および SMAW 溶接機の設定を微調整してください。プロジェクトの溶接機と消耗品の推奨設定を知っておくと役立ちます (溶接機または消耗品のパッケージに記載されています)。溶接では、現実の変数は、物事がうまくいかない場合、自分自身の試行錯誤が最善の選択肢であることを意味します.

6.溶接工の技術

私が作業場で働き始めたとき、上司は仕事に最適な設定で溶接機をセットアップしました。私は溶接するすべての部品を徹底的に準備し、それらをきれいに掃除しました.しかし、私が自信を持ってプロジェクトに取り掛かったとき、溶接が吹き飛ばされ、フレーム全体がぐちゃぐちゃになりました.

溶接する正しい技術を知っていることを除いて、私はすべて正しかった.私が学んだ教訓は、適切な溶接技術の基本的な根幹を忘れないことでした。すべてを十分に準備する必要がありますが、正しい方法を学ぶことも同様に重要です.

MIG テクニック

MIG トーチを 20° 以上の角度で金属に向けて発砲する場合、スパッタで飛散しないとは思わないでください。角度を正しくすると、溶接の溶け込みと形状が変化するだけでなく、発生するスパッタの量にも大きく影響します。移動角度は便利ですが、角度が 15° を超えると角度が急になると、飛び散りが多くなります。

前述のように、ワイヤ速度の一貫性により、スパッタが最小限に抑えられます。同様に、移動速度の一貫性と安定したハンドにより、きれいな溶接が保証されます。溶接に必要な技術に一貫性を持たせることができます。飛散が少なくなります。正しい角度、速度、ラインを見つけて、それを守りましょう。

使用している技術が溶接の種類と材料に適していることを確認してください。この一例は、溶接プールを押したり引いたりすることです。溶接に大量の一貫した入熱が必要な場合は、溶接を引っ張る (進行方向からトーチを傾けて移動する) のが最適です。

局所的な熱入力ではなく、より多くの熱分散が溶接部に必要な場合は、押す (移動方向に向かって角度を付ける) 方法が適しています。溶接の要件に対して不適切な技術を使用すると、余分なスパッタが発生します。

SMAW テクニック

MIG 溶接とは異なり、スパッタの結果を決定する SMAW 技術は少なくなりますが、たとえば、引っ張ると押すより多くのスパッタが発生します。押しては押すことができる場合は、1 つのテクニックだけに固執しないでください。 SMAW では、スパッタを少なくするために、正しい溶接方法も重要です。

移動速度が正しいことを確認し、きれいな溶接に十分な速さで移動しますが、速度が上がるとスパッタが増えることに注意してください。最適な溶接率を見つけて、それを一貫して維持し、最良の結果を達成してください。

7.溶接ガス

ガスもスパッタ問題の重要な要素です。使用するガスの種類は、溶接のクリーン度に大きな影響を与える可能性があり、発生するスパッタの量に影響します。 MIG 溶接のシールドに使用できるさまざまなガスがありますが、アルゴンと CO2 が最も一般的で、使用するのに最適です。

純粋な二酸化炭素: 純粋な CO2 は購入するのに安価なガスです。シールド効果が高く、深い浸透を容易にしますが、アルゴンよりもはるかに多くの飛沫を生成することで知られています。

ピュア アルゴン: 純粋なアルゴンは、主にアルミニウム (スパッタの問題が最小限に抑えられた合金) の MIG 溶接と、ステンレス鋼の TIG 溶接に使用されます。それは、鋼に高品質の MIG 溶接を生成せず、悪いスパッタを伴う純粋な Co2 と同様の効果があります。

アルゴンと二酸化炭素の混合: アルゴン 95%、CO2 5% からアルゴン 80%、CO2 20% など、さまざまな種類の MIG 溶接にさまざまな混合が最適であり、その間にいくつかの組み合わせがあります。鋼が厚いほど、使用する Co2 のパーセンテージが高くなります。厚さに適した混合を選択すると、スパッタが最小限に抑えられた最も滑らかな溶接が実現します。

飛沫をきれいにする方法

溶接からの飛散を最小限に抑えるために上記の解決策に従うと、大きな結果が得られますが、通常はまだいくらかの飛散があります。プロジェクトの目的が何であれ、はねは見た目が悪く、取り除く必要があります。

アルミと違い、鉄やステンレスの溶接はスパッタ除去が大変です。これら 3 つの最終的な解決策は、飛び散りを止めることはできませんが、作業を台無しにしたり、時間を無駄にしたりするのを防ぎます。

飛沫防止

この便利な製品は、溶接部分に塗布する油性スプレーです。溶接品質に影響を与えずに溶接できるように作られています。スパッタが金属に付着するのを防ぎ、プロジェクトに主にルーズ ボールを残します。

それらのほとんどは、払い落とすか、簡単に削り取ることができます。便利な製品ですが、完璧ではありません。スパッタがワークピースに溶け込む可能性があります。

溶接テープ

このテープは普通のプラスチック テープではありません。一般的にはアルミ製で、スパッタを避けたいところに使用しますが、スパッタ防止スプレーのように直接溶接する場所には使用できません。

高価なオプションですが、機械加工された表面や損傷を受けない部品など、プロジェクトの重要な部分には最適なオプションです。購入する場所によっては高価になる可能性がありますが、適用した領域にすべての飛沫が溶けるのを防ぎます.

低価格で他のテープや素材を使用できます。ほとんどの材料は、やけどを負った飛散物から溶けたり、燃えたり、発火したりすることに注意してください。ただし、アルミテープは飛沫を通しません。

スパタ ノミ/ハンマー

完璧な溶接を行うためにすべてのソリューションを適用しても、ワークピースにまだいくつかのスパッタが残っている場合は、スパッタ チゼル/ハンマーが最適なソリューションです。ハンドルにスプリングがあり、チゼル ヘッドが冷たいスパッター ハンマーは、作業に残ったすべてのものを簡単に削り取ることができます。迅速かつ簡単で、飛沫の存在の痕跡がほとんど残りません。

グラインダー

フラッパー ホイールを備えた溶接工の親友は、もう 1 つの優れた最後の手段です。スパッターハンマーのように残留物を削り取ることはありませんが、きれいに仕上げます。プロジェクトでいくつかの仕上げ研磨を行う必要がある場合、他の領域をすでに研磨している間に、スパッタ ハンマーをすぐに忘れて、影響を受けた表面をくすぐることができます。