溶接部の構成要素を理解する:図解付き完全ガイド
溶接を詳細に検討する際、溶接部の各部分の名称を知ることは重要です。上記の画像と定義を用いて、溶接部のさまざまなパーツを理解しましょう。
フィレット溶接
フィレット溶接とは、2枚の金属が垂直または角度(60°〜120°)で接合される溶接を指します。一般的にT継手(互いに垂直な2枚の金属)やラップ継手(重ね合わせた2枚の金属を端部で溶接)と呼ばれます。
溶接断面は三角形で、溶接作業者の技術により凹面、平坦、凸面のいずれかになります。フランジをパイプに接合する場合、断面を接合する場合、ボルトでは強度不足や摩耗が早い場合にフィレット溶接が用いられます。
グルーブ溶接(突合せ溶接)
グルーブ溶接は、2枚の金属を重ね合わせずに並べて継手に沿って溶接するため、突合せ溶接とも呼ばれます。一方、ラップ溶接は金属を重ね、プラグ溶接は一方の金属を他方に挿入して溶接します。
突合せ継手では、接合されるワークピースの面が同一平面上にあり、溶接金属がその面の平面内に留まることが重要です。
溶接部の各部名称と解説
溶接トウ(トウ): 溶接金属と母材が接する境界線(溶接面と母材の境界)を指します。
溶接面(フェイス): ガス溶接やアーク溶接などあらゆる溶接プロセスで、母材の表面側に形成される溶接金属の表面です。
溶接ルート(ルート): 図に示す通り、溶接の底部または裏面が母材表面と交わる箇所です。
溶接レッグ(レッグ): フィレット溶接の「レッグ」の長さは、フィレット溶接の「トウ」から「継手ルート」までの距離です。フィレット溶接には必ず2つのレッグがあります。
溶融ゾーン(融合ゾーン): 完全に溶融した材料の部分のみを指します。溶接熱で影響を受けたが完全には溶融しなかった部分(熱影響部:HAZ)は含まれません。ここがフィラーメタルの浸透・融合を望む領域です。
溶接リインフォースメント(オーバーレイ/余盛り): 図の通り、必要な溶接サイズを超えて盛り上がった余分な溶接金属のことです。
フィレット溶接スロート(スロート/喉厚): フィレット溶接のスロートには2つの概念があります:1) 理論スロート 2) 実スロート。
- 実スロート:溶接ルートからフィレット溶接面までの最短距離。
- 理論スロート: フィレット溶接の断面において、継手ルートの始点から、内接できる最大の直角三角形の斜辺に垂直に下ろした距離。ルート開きがゼロと仮定した寸法です。
溶接サイズとは?
- 等脚フィレット溶接: 等脚フィレット溶接のサイズは、内接できる最大の正二等辺三角形の脚の長さです。理論スロート = 0.7 × 溶接サイズ。
- 不等脚フィレット溶接: 不等脚フィレット溶接のサイズは、フィレット溶接断面内に内接できる最大の直角三角形の短い脚の長さです。
多層溶接:溶接部における熱影響部(HAZ)
溶接部の構成要素には「多層溶接」と呼ばれるものがあります。つまり、1つの継手や溶接を形成するために、1回以上の溶接ビードを重ねる状況です。
突合せ溶接を複数の「パス」(層)で行う場合の熱影響部について説明します。
最初の溶接層(初パス)による影響領域は「一次熱影響部」と呼ばれます。2層目または2パス目によって一次熱影響部の上に重なる(またはオーバーラップする)領域は「二次熱影響部」と呼ばれ、2層目の熱の影響を受けます。
二次熱影響部の熱により、一次熱影響部が母材と融合し、焼鈍(アニーリング)と呼ばれるプロセスを通じて強化されます。
二次熱影響部と一次熱影響部による母材への焼鈍効果に加え、初パスで堆積したフィラーメタル(溶接金属自体)も、2パス目または2層目の熱によって改善されます。
産業技術
- 粉体塗装が金属加工プロジェクトで最優秀な選択肢である理由
- 3Dプリンティングが金属製造を高める:主要メリットを解説
- アルミニウム溶接の課題を克服する:適切な手法と対策
- サンドブラストの主なメリット:表面処理と金属加工における活用
- 地元の金属加工業者と提携することで信頼性とコスト効率が向上する理由
- フライス盤完全ガイド:構成部品、操作方法、加工図解
- 高速機械加工:機械加工部品製造における主な利点
- 産業用部品生産における横中ぐり盤の主なメリット
- 金属彫刻ツール:手動・機械・カスタムの選び方
- 自動車生産ラインの内部:主要ステーションと役割
- 「信頼性のインターネット」におけるデータ活用:効果的管理のための戦略