E309-16 を使用して 304 ステンレス鋼を炭素鋼に溶接する方法
304 ステンレス鋼を軟鋼または低合金炭素鋼に溶接することは、石油化学、圧力容器、食品加工の製造において最も一般的な異種金属接合です。{{1}{2}業界標準のフィラー-は AWS A5.4 E309-16、23Cr-13Ni ルチル- でコーティングされたスティック電極で、溶接部を完全にオーステナイトに保ちながら炭素鋼側からの希釈に耐えます。以下は、Ocean Welding が独自の参照ジョイントで使用するワークショップ対応の手順です。
ジョイントを準備します
金属光沢が露出するまで両側のエッジを研削し、ベベルエッジから少なくとも 25 mm の範囲内のミルスケール、酸化層、熱切断スラグを除去します。アセトンで拭いて油分やグリースを取り除きます。標準的な厚さのワークピースの場合は予熱は必要ありません（< 25 mm); for thicker carbon steel workpieces, preheat only the carbon steel side to 100–150°C.
電流、極性、位置を設定します
| 直径 | DCEP アンペア数 (フラット) | 縦型/OH |
|---|---|---|
| 直径2.5mm | 50 – 85 A | 45 – 80 A |
| Ø 3.2 mm | 80 – 120 A | 70 – 110 A |
| Φ4.0mm | 100 – 150 A | 90 – 135 A |
DCEP (DC 逆極性/電極を正極に接続) を使用すると、安定したアークが確保され、溶融スラグの除去が容易になります。 AC 電源のみが利用可能な場合は、AC 溶接も使用できます。
溶接技術
- 使用前に電極を 250 ～ 300 度で 1 時間乾燥させ、加熱したロッドクイバーに保管します。
溶接ビードの長さの 60% ～ 70% でアークを炭素鋼側に向けます。これにより、より多くの鉄が溶接池に引き込まれ、高-クロム-ニッケルフィラーワイヤが鉄を安全に吸収できるようになります。
短い溶接ビードを使用します。ルートパスには低速の溶接速度を使用し、フィルパスには高速を使用します。
- ステンレス鋼側の耐食性を維持するために、パス間温度を 150 度以下に維持してください。
よくある不具合とその防止方法
| 欠陥 | 原因 | 修理 |
|---|---|---|
| 溶融線での溶接割れ | 炭素-鋼側からの過剰な希釈 | アンペア数を減らし、より短いアークを使用し、電極を炭素鋼の方向に傾けます |
| 気孔率 | 湿った電極/オイル | 電極を再乾燥します。ベベルを脱脂する |
| 304 HAZ の感作 | パス間温度が高すぎる | パス間を 150 度以下に保ちます。スキップ-溶接シーケンスを使用する |
よくある質問
Q: E309L-16 を使用する必要がありますか、それとも E309-16 で問題ありませんか?
A: E309-16 (C 0.15 % 以下) は、-溶接サービスとしては問題ありません。接合部に溶接後の熱処理や湿式腐食サービスが適用される場合は、低炭素 E309L-16 (C 0.04 % 以下) を選択してください。
Q: E308-16 を 304- と炭素鋼のジョイントに使用できますか?
A: いいえ。E308-16 (19Cr-9Ni) は、炭素鋼側からの希釈を吸収するのに十分な合金含有量を持たないため、溶接部に熱割れが発生します。
Q: PWHT は必要ですか?
A: 一般的にはそうではありません。炭素-鋼側で、コード-で義務付けられている約 370 度以上の PWHT が必要な場合は、シグマ位相のリスクを回避するために E309L-16 に切り替えてください。
