溶接スパッタとは何ですか？それを減らす方法は？
溶接スパッタとは何ですか？
溶接スパッタは、溶接プロセス中に散乱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。これらの小さな高温の材料は、作業台や床に飛んで落下する可能性がありますが、他の材料はベース材料や周囲の金属材料に付着する可能性があります。固まると丸くて小さな球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。過剰な場合、溶接スパッタは炉内でリサイクルされ、固体構造を生成できます。
溶接する材料の品質によって、生成されるスパッタの量が大幅に決まります。これは、金属の組成からコーティング、そしてその表面の清浄度にまで及びます。
スパッター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むときは、提供されている解決策を使用して、痛みのない溶接体験のためにその影響を減らしてください。
溶接スパッタの原因とその削減方法
溶接スパッタは、一般的に溶接プールの乱れによって引き起こされます。これらの粒子は、付着したときに母材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、作業場で怪我をする可能性があります。溶接スパッタは、オイルを扱う業界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
- ショート溶接アーク
- 母材表面の清浄度
- ガス溶接の選択（CO2溶接はより多くをもたらします）
- 間違った角度での溶接
- 電圧とアンペア数の不均衡
- 不適切なワイヤ送給速度
基材の表面に残った跡、損傷、亀裂、または細孔は、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。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。その他は溶接可能な金属として販売されていますが、コア製造混合物に安価な添加剤が含まれているため、可能な限り安価に製造されています。
スパッタの溶接が心配な場合は、どちらの種類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、溶接時に過度のスパッタ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、スパッタを最小限に抑える唯一の方法は、使用する新しい金属を見つけることです。これらの資料がすべて揃っていて、作業を完了する必要がある場合は、「その他の解決策」のセクションに従って、プロジェクトへのスパッタ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、亜鉛メッキコーティング、亜鉛（Electrogalve）、クロム、塗料、ゴムなどの金属メッキ、および金属表面を覆うその他のものが含まれます。
基本的に、溶接される材料が純粋であるほど、溶接はよりきれいになり、スパッタが少なくなります。既製のプレプライム鋼などの一部のコーティングは、溶接汚染物質を使用せずに設計されているため、スパッタの問題は発生しませんが、ほとんどのコーティングは、そのままにしておくと生活が困難になります。
防止方法： 溶接するコートを削り取ります。層は溶接時に溶けてしまいますが、溶接する前に層を削り取ると、作業に適した純粋な表面が得られ、スパッタの発生がはるかに少なくなります。溶接する場所の周囲を少なくとも3/4インチ粉砕してください。強烈な熱はその近くにあるものをすべて消費し、直接溶接部にない場合でも過剰なスパッタを生成します。
3。汚れた金属
金属内のコンポーネントと表面を覆うコートが溶接の問題を引き起こすのと同じように、汚れはスパッタの重要な原因です。オイル、グリース、マーカーペンの線、または少しのほこりのいずれであっても、溶接部とうまく融合せず、スパッタの問題が発生します。
防止方法： 溶接する前に清掃してください。溶接は簡単なプロセスであり、すべての準備作業が最初に行われた場合に最小限のスパッタを生成するはずであり、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。熱をクランクする前に布ですばやく拭くと、スムーズな溶接が保証され、スパッタが最小限に抑えられます。
4。溶接可能なフィラー
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たが、高品質のフィラーワイヤーやロッドを購入しなかった場合は、スパッタの問題が発生した正方形に戻ります。
低グレードフィラー
あなたはあなたが支払うものを手に入れます、そしてあなたがスパッタを取り除きたいならば、それは高品質の溶加材を選ぶためにお金を払います。溶接の分野に関係なく、使用する消耗品は、きれいな溶接を行うために適切な組成である必要があります。
親金属と同様に、溶接に関係のないコンポーネントを追加することで、企業が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、溶接に塗りつぶし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を購入するだけでなく、最高のものを手に入れるために最も高価なものを購入するだけではいけません。さまざまな種類を調べて、購入するものが高品質の製品であることを確認してください。そうすれば、飛び散りが最小限に抑えられます。
汚染されたフィラー
溶接工は消耗品をカバーなしで置き去りにします。それらは油、汚れ、ほこりで汚染され、不活動から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、過剰なスパッタを引き起こします。
防止方法： 消耗品は、使用していないときはカバーを付けたままにしてください。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、それらが締め出されている場合は、溶接する前に必ず拭いてください。ただし、鋼のほこり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。鋼を研削する場合は、ステンレス棒を近づけないでください。
ほとんどのMIG溶接スプールはカバーされていますが、頻繁に使用される場合やスプールカバーが密閉されている場合を除き、ワイヤーは使用しないときは常にバッグに入れておく必要があります。コイルをカバーなしで長時間放置すると、コイルに水分が蓄積し、錆が発生する可能性があります。
SMAW（アーク溶接またはスティック溶接）ロッドは、ロッド上のフラックスが溶接部から空気やその他の不純物などの汚染物質を除去する独自の方法を備えているため、それほど重要ではありません。一方、濡れたロッドや油性のロッドは、はるかに多くのスパッタを生成するため、これらをバッグやコンテナに入れておくのは効果的です。
5。溶接機の設定
最高の消耗品を備えた高品質の鋼を購入し、すべてをきれいにきれいにし、すべてがうまくいくと仮定して溶接部に飛び込むと、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は必要ですが、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、ワイヤフィードの速度超過または不規則性です。フィラーワイヤが溶接プールに入ると、スパッタが発生します。極度の熱により、単線は急速に溶けます。溶けると、フィラーワイヤーが液体の形に変わり、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る場合は、非常に最小限のスパッタで水たまりに穏やかに溶け込みます。寒すぎると、ワイヤーが溶ける前にプールにぶつかって飛び散り、飛び散った飛び散りが飛び散ります。
溶接機の設定は、ワイヤーが健全なペースでプールに当たる前に、ワイヤーが溶けるのに十分な温度である必要があります。熱すぎると、ワイヤーがプールから離れすぎて溶けて、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可能性があります。
残留物が蓄積し、ワイヤの固着により送り速度に一貫性がなくなります。これにより、さらにスパッタが発生します。溶接部の熱は、溶接部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、溶接の一貫性がスムーズになりません。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は、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を回避するために、はるかに速く移動する必要があります。速度が速すぎると、スパッタのスプレーが増加します。プレートの厚さとロッドに最適な一定の熱を維持すると、最もきれいな溶接が得られます。
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、きれいな金属くずを練習して、MIGおよびSMAW溶接機の設定を調整します。プロジェクトの溶接機と消耗品の推奨設定（溶接機または消耗品のパケットにあります）を知っておくと役立ちますが、まだスパッタがある場合はそれに依存しないでください。溶接では、現実の変数は、物事がうまくいかない場合に、多くの場合、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
私がワークショップを始めたとき、上司はその仕事に理想的な設定で溶接機をセットアップしました。私はすべての部品を完全に溶接してきれいにする準備をしました。それでも、プロジェクトに自信を持って飛び込んだとき、溶接部が私に向かって飛び散り、フレーム全体が混乱しました。
溶接するための正しい技術を知っていることを除いて、私はすべてを正しく持っていました。私が学んだ教訓は、適切な溶接技術の根本的な根源を忘れないことでした。すべてをうまく準備する必要がありますが、適切な方法を学ぶことも同様に重要です。
MIGテクニック
20°以上の角度でMIGトーチを使用して金属を発射する場合は、スパッタが飛散しないことを期待しないでください。角度を正しくすることで、溶接部の貫通力と形状が変わるだけでなく、生成するスパッタの量を決定する重要な要素にもなります。移動角度は便利ですが、角度が15°を超えると、より多くのスパッタが発生します。
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手により、きれいな溶接が保証されます。溶接に必要な技術との一貫性を高めることができます。スパッタが少なくなります。正しい角度、速度、線を見つけて、それに固執します。
使用している手法が、溶接の種類と材料に対して正しいことを確認してください。この一例は、ウェルドプールを押したり引いたりすることです。溶接部に高い一貫した入熱が必要な場合は、溶接部を引っ張る（トーチを進行方向から遠ざけるように移動する）のが方法です。
溶接で局所的な入熱ではなく、より多くの熱分散が必要な場合は、押す（移動する方向に向かって角度を付ける）のが最適な方法です。溶接の要件に間違った手法を使用すると、過剰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手法は少なくなりますが、たとえば、引っ張ると、押すよりも多くのスパッタが発生します。プッシュしてからプッシュできる場合は、1つのテクニックに固執しないでください。通常、スパッタが少なくなります。正しい溶接のための正しい方法は、スパッタを減らすためにSMAWでも重要です。
移動速度が正しいことを確認し、きれいに溶接するのに十分な速度で移動しますが、速度が上がるとスパッタが増えることを忘れないでください。適切な溶接速度を見つけ、それを一貫して維持して、最良の結果を達成します。
7。溶接ガス
ガスは、スパッタの問題におけるもう1つの重要な要素です。使用するガスの種類は、溶接部の清浄度に大きな影響を与える可能性があり、生成するスパッタの量に影響します。 MIG溶接をシールドするために使用できるガスはさまざまですが、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Co2： 純粋なCO2は、購入するのに安価なガスです。シールドが良好で、深い浸透を促進しますが、アルゴンよりもはるかに多くのスパッタを生成することで知られています。
純粋なアルゴン： 純アルゴンは、主にアルミニウム（スパッタの問題が最小限の合金）のMIG溶接、およびステンレス鋼のTIG溶接に使用されます。鋼で高品質のMIG溶接を生成せず、スパッタの悪い純粋なCo2と同様の効果があります。
アルゴンとCO2の混合： さまざまな種類のMIG溶接には、95％アルゴン、5％Co2〜80％アルゴン、20％Co2を含む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の割合を高くする必要があります。厚さに合わせて適切な組み合わせを選択すると、スパッタが最小で最もスムーズな溶接が実現します。
スパッタをきれいにする方法
溶接からのスパッタを最小限に抑えるために上記の解決策に従うと、重要な結果が得られますが、通常はまだある程度のスパッタがあります。プロジェクトの目的が何であれ、スパッタは見苦しく、取り除く必要があります。
アルミニウムとは異なり、鋼やステンレス鋼の溶接からのスパッタは除去するのが困難です。これらの3つの最終的な解決策は、飛び散りを止めることはありませんが、それがあなたの仕事を台無しにしたり、あなたの時間を無駄にしたりするのを防ぎます。
飛散防止
この便利な製品は、溶接領域に塗布するオイルベースのスプレーです。溶接品質に影響を与えることなく、溶接され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緩いボールを残します。
それらのほとんどは、ブラシで取り除くか、簡単に削り取ることができます。喜ばれる便利な製品ですが、完璧ではありません。一部のスパッタはまだワークピースに溶け込む可能性があります。
溶接テープ
このテープは通常のプラスチックテープではありません。通常はアルミニウム製で、スパッタを避けたい場所に適用されますが、スパッタ防止スプレーのように溶接する場所で直接使用することはできません。
これは高価なオプションですが、機械加工された表面や損傷しないパーツなど、プロジェクトの重要な部分には、これが最適なオプションです。どこで購入するかによっては高額になる可能性がありますが、すべてのスパッタが適用場所に溶け込むのを防ぎます。
他のテープや素材を低価格で使用できます。ほとんどの材料は、やけどを負ったスパッタから溶けたり、燃えたり、さらには発火したりすることを覚えておいてください。ただし、アルミテープは飛び散りません。
スパッタチゼル/ハンマー
すべてのソリューションを適用して完全な溶接を作成し、ワークピース上にまだいくつかのスパッタのスポットがある場合は、スパッタチゼル/ハンマーが最適なソリューションです。ハンドルのバネと冷たいノミの頭で、スパッタハンマーはあなたの仕事に残っているすべてのものを簡単に削り取ります。すばやく簡単に、スパッタの存在の証拠をほとんど残しません。
グラインダー
フラッパーホイールを持った溶接工の親友は、もう1つの素晴らしい最後の手段です。スパッタ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、すりつぶしてきれいに仕上げます。プロジェクトで仕上げ研磨を行う必要がある場合は、すでに他の領域を研磨しているときに、スパッタハンマーを忘れて、影響を受けた表面をくすぐるのは簡単です。
産業技術