溶接は強く、暑いですか、それとも寒いですか？

溶接を議論するとき、それらの強度と温度の特性に関する質問は一般的であり、「溶接は強い、暑い、または寒いですか？」さまざまな温度条件下での溶接の機械的性能とその動作の両方を理解することが含まれます。溶接の強度とその熱状態は明確であるが関連する特性であり、それぞれがその機能に重要な役割を果たします。
溶接は強いですか？
ほとんどの場合、適切に実行された溶接は、標準条件下で評価された場合、-で結合する基本金属と同じか強いか強力です。この強度は、溶接中に形成された冶金結合に由来します。溶融金属が融合して冷却されると、原子がインターロックし、構造全体にストレスを均等に分布させるジョイントを作成します。たとえば、マッチングフィラー金属（軟鋼用のE7018電極など）を使用してウェル-溶接鋼ジョイントは、通常、ベース鋼の引張強度、約70,000 psiと一致し、最初に失敗することなく同じ負荷に耐えることができます。
ただし、溶接の強度は品質に依存します。気孔率、亀裂、または不完全な融合などの欠陥は関節を弱め、ストレス下で故障する傾向があります。 Post -溶接治療も重要です：アニーリング（熱処理）は溶接の残留応力を軽減し、その靭性を改善しますが、不適切な冷却（一部の金属の迅速な消光など）は、溶接が脆弱で弱くなる可能性があります。ただし、正しく行われた場合、溶接は構造の不可欠な部分になり、しばしば弱点ではなく強度イコライザーとして機能します。
機械的ジョイント（たとえば、ボルトやリベット）と比較して、溶接は多くの場合、2つの理由で優れた強度を提供します。ストレスが集中するギャップを排除し、ファスナーの重量と大部分を回避し、より効率的な負荷分布を可能にします。ブリッジガーダーや圧力容器などの重要なアプリケーションでは、この強度の優位性により、溶接が優先される結合方法になります。
溶接は熱いですか、それとも寒いですか？
溶接は溶接プロセス中に本質的に熱くなりますが、完了すると周囲温度に冷却されます。溶接の「ホット」な性質は、その形成の中心です。溶接は、アーク、火炎、レーザー、または他のソース-からの熱-に依存して、基本金属とフィラー材料を溶かし、通常は3,000度Fと10,000度Fと10,000度F（1,650度から5,500度）の温度に達します。この極端な熱が融合を可能にし、基本金属の原子結合を分解して、単一の構造に再結合できるようにします。
冷却中、溶接は溶融状態から固体の状態に移行します。これは、最終的な特性に直接影響する相です。急速な冷却は、溶接で応力を閉じ込める可能性がありますが、制御された冷却（例えば、予熱された厚い鋼）により、均一な穀物の成長が可能になり、強度が向上します。完全に冷却されると、溶接自体は周囲と同じ温度になり、外部熱源にさらされない限り、文字通りの意味では「{5}}温度産業環境など）にさらされなくなります。
重要なことに、冷却後の熱での溶接挙動が変化します。高温で形成されましたが、固化した溶接は、ベースメタルとは異なる反応を熱に反応する可能性があります。たとえば、高熱（例えば、排気システムで）に繰り返しさらされると、フィラーの金属の耐熱性に応じて、一部の溶接で酸化または弱体化を引き起こす可能性があります。しかし、通常の条件下では、冷却された溶接は安定しており、その環境に対して温度-中性です。
強度と温度の関係
溶接の強度は、すべての温度で静的ではありません。高温（たとえば、鋼の500度以上）では、溶接と塩基金属の両方が、原子構造が緩むにつれて強度を失います。溶接は、充填剤の耐熱性が低い場合、極度の熱でベースメタルよりも弱くなる可能性があります。逆に、寒い温度では、一部の溶接（特に高い-強度鋼）が脆くなる可能性があり、これは溶接自体ではなく、金属の組成の特性であるが、衝撃強度を減らすことができる-。
要約すると、適切に作られた溶接は、通常、標準条件下で結合する基本金属と同じくらい強力ですが、その強度は温度によって異なります。融合に必要な熱のため、形成中は暑くなりますが、周囲温度に冷却し、構造の安定した統合部分になります。これらの特性を理解することは、溶接コンポーネントを効果的に設計、検査、および使用し、意図した環境で確実に実行できるようにするのに役立ちます。