適切な溶接準備のための戦略
どのような用途でも、溶接用の金属を適切に準備することは、高品質の結果を生み出し、一貫した生産性レベルを維持し、コスト、特に再加工とダウンタイムに関連するコストを最小限に抑えるための鍵です。
可能な限りきれいな表面から始めると、健全で強力な溶接の可能性が大幅に高まります。そのため、溶接作業全体を合理化するには、溶接準備を正しく効率的に完了するためのベストプラクティスを備えた武装オペレーターが重要です。
計画を立てる
適切な溶接準備のためには、開始する前に計画を立てることが重要です。そうでなければ、単純に見えるプロジェクトに完全に飛び込んで、コストのかかる遅延、追加の手順、またはやり直しにつながる可能性のある多くの要因があることをすぐに発見するのは簡単です。計画を立てることは、問題が発生したときに近道を取りたいという衝動に抵抗するのにも役立ちます。
溶接準備戦略をまとめるときは、次の質問を考慮してください。
- どの溶接プロセスを使用していますか？ 被覆アーク溶接（SMAW）を使用している場合は、多くの場合、材料表面の不純物を取り除くことができますが、このプロセスでは、溶接後およびパス間洗浄をさらに行う必要があります。ガスメタルアーク溶接（GMAW）およびガスタングステンアーク溶接（GTAW）は、通常、高品質の溶接を開始するために、より多くの準備とよりきれいな表面を必要としますが、通常、溶接後のクリーンアップに必要な労力は少なくなります。
- どのような素材を使用していますか？ 熱間圧延鋼などの一部の材料では、表面に重いミルスケールがあり、溶接前に完全に除去する必要があります。インコネルのようなより硬い材料は、溶接準備のために硬化し、セラミックのような高性能研磨剤を必要とします。アルミニウムのような柔らかくて非鉄質の材料は、ホイールの負荷を受けやすく、材料が研磨剤に蓄積するのを防ぐように設計された研磨剤が必要になる場合があります。
- 最終的な仕上げ要件は何ですか？ 研磨剤を選択するときは、仕上げの要件を理解しておくことが重要です。粗い研磨剤を選択すると作業が速くなるというのはよくある誤解です。粗い研磨剤を使用すると、余分な材料を除去したり、表面を損傷したりするのも簡単になることを忘れないでください。スクラッチパターンがより粗いため、目視検査中に表面の欠陥や亀裂を確認するのがより困難になる可能性もあります。より細かい研磨剤で材料をすばやく除去しているようには見えないかもしれませんが、多くの場合、生産性が高く、やり直しを防ぎ、パスの数を最小限に抑えて、より短い時間で目的の仕上げを実現できます。
カット、フィット、ベベル
計画が整ったら、溶接用の金属を準備する最初のステップは、多くの場合、母材の切断、取り付け、および/または面取りです。最初のカットに入れられたケアと準備の量は、後でクリーニングに入る作業の量を減らすことができます。
トーチ/プラズマカッター、鋏、レーザー/ウォータージェット/ CNCテーブル、または切断ホイールなどの手動ツールなど、切断に使用できるツールは多数あります。それぞれのタイプには長所と短所があります。
最初のカットをできるだけきれいで、まっすぐで、一貫性のあるものにすることで、高品質の結果を簡単に作成できるようになります。直角グラインダーを使用したオフハンド切断は、安価で持ち運び可能であり、他のほとんどのオプションほど多くのセットアップとメンテナンスを必要としません。ただし、クリーンでストレートなカットを実現するには、かなりの練習とスキルが必要です。
溶接される2つの部品間のクリーンで一貫性のあるギャップにより、より強力で一貫性のある溶接がより少ない溶加材で生成され、コストを抑えて時間を節約できます。
表面を整えてきれいにする
材料を切断して面取りしたら、最初の溶接パスの表面を準備します。ミルスケール、化学薬品、汚染物質、またはコーティングを母材から除去すると、適切な溶接溶け込みを確保し、不純物、多孔性、および介在物を排除するのに役立ちます。ジョイントの両側で1インチ以内の作業面を完全に清掃してください。
一部のステンレス鋼やその他の合金を洗浄する場合、研磨剤ではなくアセトンやワイヤーブラシを使用しても問題ない場合があります。錆、粉体塗装、粉体塗装、塗料は十分に軽いので、ワイヤーブラシでより効果的に掃除できます。
アプリケーションで表面洗浄用の研磨製品が必要な場合は、除去しようとしているものを検討してください。溶接の準備では、粗さの少ないオプションから始めて、必要に応じて攻撃性を高めます。より重いコーティングとミルスケールでは、多くの場合、選択は砥石またはフラップディスクになります。
フラップディスクは、制御が簡単で、1つの製品で研削、仕上げ、ブレンドできるため、溶接の準備に一般的に使用されます。砥石は、トーチスラグのようなギザギザまたは不均一な継ぎ目で作業するときに役立つ、より攻撃性と耐久性を提供します。ただし、あまりにも多くの母材を簡単に取り除くことができるので、砥石で重くなりすぎないように注意してください。
粗い砂利が常に最良であるとは限りません
欲求不満、やり直し、スクラップにつながる一般的な間違いは、仕事をより早く終わらせるために利用可能な最も攻撃的な研磨剤をつかむことです。より粗く、より攻撃的な研磨剤は材料をより速く除去することは事実ですが、それは必ずしも良いことではありません。
最強で最も安定した溶接には、一貫した材料と壁の厚さが必要です。過度にアグレッシブな研磨剤を使用すると、表面が削られたり、アンダーカットされたりする可能性があります。また、除去する材料が多すぎると、完成した部品が最終的な仕様と許容範囲を超える可能性があります。
ハードグラインディングホイールは通常、最小限の労力でミルスケールを除去しますが、過度の材料を除去することを防ぐために、より高いレベルのスキルも必要とします。粗いグリット（24および36）のフラップディスクと研磨布紙も作業をすばやく完了できますが、詰まったり負荷がかかったりする可能性があり、貴重な時間を無駄にし、オペレーターの疲労や欲求不満を増大させます。材料をクリアし、トップコーティングとオープンコートグレインを使用して負荷を最小限に抑えるように設計された研磨剤を選択することで、結果を大幅に改善できます。
材料とその状態に応じて、60グリットの研磨布紙フラップディスクは、必要なすべての攻撃性を提供し、最終的には粗いグリットのフラップディスクよりも迅速に作業を完了できます。 60グリットのディスクは、より良い仕上がりを残し、ガウジやアンダーカットが発生しにくいため、パス数が少なく、熱による変色がなく、労力も少なくて済み、目的の仕上がりをより速く得ることができます。二次運用の数を減らすことができるときはいつでも、運用コストを大幅に削減できます。
適切な製品の選択
さまざまな研磨製品には、作業を簡単または困難にすることができるいくつかのプロファイルがあります。
ワイヤーホイールは荷重に対してはるかに耐性がありますが、母材を除去しないため、母材に影響を与えることなく表面の汚染物質やコーティングを除去するのに適しています。研磨剤は、卑金属を切断および除去するように設計されています。それらの構造のために、重いコーティングとベース材料が粒子の間に蓄積し、それらの切断能力を低下させる可能性があります。
フラップディスクを使用する場合、タイプ27（フラットプロファイル）またはタイプ29（コニカルプロファイル）のどちらかを選択すると、大きな違いが生じる可能性があります。プロファイルが間違っていると、実際には表面の金属に接触する研磨剤の量が制限されます。タイプ27のフラップディスクを選択して、研削角度を低くし（5〜10度）、仕上げやブレンドなどの圧力を軽くします。より高い角度（15〜30度）で研削する場合は、タイプ29のフラップディスクを選択します。これは、攻撃性と材料の除去がより重要な場合に一般的です。
ワイヤーブラシにもさまざまなスタイルとサイズがあります。ワイヤーゲージとノットタイプは、パフォーマンスの最も効果的な指標です。オプションには、ストリンガービード、ケーブルツイスト、および標準ツイストが含まれます。
- ストリンガービーズブラシ 狭いプロファイルのために非常にきつくねじられた結び目を持っています。これらのブラシは、パイプラインおよびマルチパス溶接の狭いギャップおよび初期溶接パスでの洗浄用に設計されていますが、一般的な製造アプリケーションで一般的に使用されています。
- ケーブルツイストブラシ 結び目に追加の幅、剛性、および攻撃性を与えるために、最後までねじられた結び目と結び目のより多くのワイヤーを使用します。狭い1/8インチのギャップに特に入る必要がない場合は、溶接準備に非常に効果的です。
- 標準のツイストブラシ 端までねじられていない結び目があり、先端が端で広がることを可能にし、適合性を高めます。それらは、表面の欠陥、テクスチャ、または輪郭が多いコンポーネントに効果的です。経験の浅いオペレーターは、フットプリントが広く、制御が簡単なため、標準のツイストブラシを最も効率的に掃除できることがよくあります。
溶接準備のヒント
いくつかのベストプラクティスに従うと、溶接の準備、洗浄、および研削作業の結果を最適化するのに役立ちます。
- 研削角度を下げる： 砥石を使用する場合、砥石角度を低くすると、制御を最大化し、ガウジングのリスクを減らすことができます。砥石の外側の角が最も攻撃的であるため、アプローチの角度が急であるほど、砥石が必要以上に多くの表面材料を除去し、ワークピースをアンダーカットまたはガウジングする可能性が高くなります。角度を小さくすることで、ホイールがワークピースと接触する表面の量が広がり、ホイールの攻撃性が低下します。
- プレッシャーに注意してください： ワイヤーホイールを使用する場合は、ワイヤーの先端が作業を行うように設計されていることを覚えておいてください。強く押しすぎると、ワイヤーが曲がり、先端が素材に当たらないようになる可能性があります。
- 一貫したストロークを使用する： 砥石の攻撃性を制御するために、プッシュではなくプルで研削ストロークを入力します。素材に合わせて挽き、短く途切れ途切れのストロークではなく、滑らかで均一なストロークを使用します。これにより、研磨布紙と研磨布紙で効果的な結果が得られます。
- 腕の研磨は避けてください： 腕だけを使って砥石を操作すると、砥石の振動が手首や前腕に負担をかける可能性があります。代わりに、足と体の大きな筋肉を使用して、グラインダーの移動と制御を支援します。倦怠感を最小限に抑えるために、腕だけでなく、体全体を動きの方向に動かします。
溶接用の金属の準備
母材を適切に洗浄および準備することは、高品質の溶接を行うための重要な最初のステップです。溶接の準備をするときは、表面から不純物やコーティングを除去する必要があることを忘れないでください。余分な表面材料を除去する必要はありません。溶接の準備に適した製品を選択し、ベストプラクティスに従うことで、希望する結果を得ることができます。
以前はWeilerのブログで取り上げられました。
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