消耗品コーナー: C25 シールドガスを使用した GMAW を使用しているショップで気孔が発生した理由

ドラガンサポニッチ/ iStock / Getty Images Plus

Q: 当店ではCO2シールドガスを使用したフラックス入りアーク溶接（FCAW）を主に使用し、建設機械や農機具、大型鋳鋼品や鍛造品などの溶接関連修理を多く行っています。 しかし、これらの工程では煙や溶接スパッタが発生します。 C25 シールドガスを使用したガスメタル アーク溶接 (GMAW) 溶加材の使用を試みましたが、多量の気孔が発生しました。 その理由について何か考えはありますか?

A: ご提供いただいた情報に基づき、発生している気孔の原因として考えられるものがいくつか考えられます。

気孔は、凝固中に窒素、酸素、または水素が溶接池に閉じ込められると発生します。 通常、酸素と窒素は大気汚染から発生しますが、水素はグリース、油絵の具、泥、水の汚染から発生します。

流量が高すぎたり低すぎたり、ホースの漏れ、エアドラフト、溶接ガンを溶接継手から遠ざけすぎたことが原因でシールドガスの適用範囲が無効になると、同様に気孔が発生する可能性があります。 これらのシナリオのいずれかにおいて、シールドガスと混合された少量の大気がさえ、それを引き起こす可能性があります。

水素によって発生する気孔は、通常、不適切に洗浄および準備された接合部の溶接によって発生します。 表面の汚れをすべて除去し、予熱して存在する可能性のある水分を除去する必要があります。

修理作業について言及されているため、GMAW の多孔性の問題は、適切に洗浄されていない表面領域に起因しているのではないかと考えられます。 石鹸と水またはアセトンを使用して目に見える汚れを取り除き、表面を乾燥させ、表面を研磨するかワイヤーホイールを使用します。

現在のプロセスの多孔性の問題については言及されていないため、使用している FCAW ワイヤの方が GMAW ワイヤよりも洗浄能力が高い可能性があります。

それぞれの分類に応じて、GMAW と FCAW は、一般的な脱酸元素であるマンガンとシリコンの含有量が同等または非常に異なる場合があります。

ソリッド GMAW ワイヤーに含まれる脱酸剤は、ワイヤーの製造に使用される鋼材のみから得られます。 FCAW ワイヤの場合、脱酸素要素は主にワイヤのコアから得られます。

FCAW ワイヤは、より優れた耐気孔性を提供するために特別に調整されたコア成分 (スラグ成分と脱酸成分の両方) を使用して設計できます。 FCAW によって生じるスラグ カバーは、溶融溶接金属表面を通した大気中の窒素の吸収を防止することで耐気孔性の向上に貢献します。

活性ガスとして 100% CO2 を使用すると、FCAW の耐気孔性が向上します。これは、高いアーク温度によってガス分子が解離 (または分離) し、制御された量の酸素が他の元素と反応できるようにするためです。 これにより、スラグ層に不純物が捕捉され、溶接後に除去されます。

C25 シールド ガス (25% CO2 と 75% アルゴン) は、それほど多くの洗浄作用をもたらしません。 アルゴンは不活性ガスであり、溶接継ぎ手から空気を追い出しますが、溶接溜まりの洗浄作用はありません。

100% CO2 シールド ガスは、より多くの煙やスパッタを生成する傾向がありますが、多孔性のリスクも軽減します。 GMAW プロセスに強力な溶接前洗浄を組み込むことも、局所的なヒューム抽出に投資して FCAW を使い続けることもできます。

スパッタ、気孔、ヒュームを軽減するためのコスト (再作業を含む) を詳しく調べると、あなたのショップにとって何が最適かを判断するのに役立ちます。