ステンレス鋼フラックス入りワイヤに最適なプライマー

ステンレス鋼の溶接中の裏面の酸化は、長年にわたり溶接プロセスで解決が難しい問題でした。通常、裏面は保護のためにアルゴンで満たされていますが、容器が大きい場合、パイプラインが長い場合、または裏面にガス貯蔵スペースがない場合は、大量のアルゴンガスが無駄になり、保護効果が良くなく、溶接品質に直接影響します。溶接ビードの裏面の酸化を防ぎ、溶接品質を確保するために、裏面に自己保護ステンレス鋼フラックス入り溶接ワイヤの新しいプロセスを採用しました。溶接中、保護コーティングは溶融池の背面に浸透して、緻密な保護層を形成します。本稿では、パラホルムアルデヒドプロジェクトを例に、フラックス入り溶接ワイヤの特性を説明します。

化学業界では、毎年大量のステンレス鋼管が溶接されています。「鋼構造物製造規格」の要求に従って、アルゴンアーク溶接片面溶接と両面成形のプロセスが採用されています。現在、建設プロセスで最も一般的に使用されている2つのプロセスは次のとおりです。

（１）ソリッドワイヤによるTIG溶接

（２）フラックス入りワイヤを用いたTIG溶接

最初の方法は建設プロセスで最も多く使用されていますが、2番目の方法は現在最も先進的な溶接方法ですが、建設プロセスではまだ普及していません。2つの方法の比較は表1を参照してください。

表1 ソリッドワイヤとフラックス入りワイヤの裏打ち溶接プロセスの比較

表1から、フラックス入りワイヤ溶接は高効率、低コストという特徴があり、普及・使用に適していることがわかります。

ステンレス鋼フラックス入り溶接ワイヤの特性

ステンレス鋼フラックス入りワイヤは、フラックス部分の役割や電極のコーティングによりフィラー金属の化学組成と機械的特性が向上するなど、多くの溶接方法の有益な特性を強調しています。生産効率の面では、ガスシールドメタルアーク溶接とサブマージアーク溶接の特徴を備えています。

単線と比較して、次の利点があります。

（1）溶接工程の性能が良好で、溶接継ぎ目が美しく形成されます。ガススラグ接合保護により、良好な成形が得られます。アーク安定剤を添加してアークを安定させ、溶滴の移行を均一にします。

（２）化学的冶金学的性質が良好で、堆積金属の機械的性質が高く、耐多孔性および耐亀裂性が強い。

（３）より大きな溶接電流で全姿勢溶接が可能となる。

（４）生産効率が高く、操作が簡単

（５）接続用途だけでなく、表面保護、各種金属ラピッドプロトタイピングの充填材など幅広い用途に使用できます。

ステンレス鋼フラックス入り溶接ワイヤの技術的特性

ステンレス鋼フラックス入りワイヤは特殊なコーティングワイヤです。溶接中、保護コーティングが溶融池の背面に浸透して緻密な保護層を形成し、溶接ビードの背面が酸化されないようにします。このワイヤの使用方法は、通常のアルゴンアーク溶接ソリッドワイヤと基本的に同じであり、コーティングは前面アークと溶融池の形状に影響を与えず、溶接金属は性能面で要件を満たすことができます。

フラックス入り溶接ワイヤの使用は、パイプの仕様、溶接位置などの要因に制限されず、操作が柔軟で、アルゴン充填の準備作業が軽減されます。ただし、溶接ワイヤの表面のコーティングが薄いため、溶接操作に多少の不適合があり、凹みなどの欠陥がよく現れるため、溶接機の操作レベルは比較的高くなります。セルフシールド溶接ワイヤは、溶接の底付けに適しており、2層目以上の溶接ビードには使用しないでください。そうしないと、スラグの巻き込みが発生しやすく、溶接の形成が美しくありません。フルアルゴンアーク多層マルチパス溶接を使用する場合は、ソリッドワイヤと組み合わせて使用​​する必要があります。

フラックス入りワイヤ使用上の注意

1. フラット特性の直流電源を使用し、直接反転（DC+）します。

2. 保護ガスの流量は通常10〜11L/分です。

3. 溶接ワイヤの乾燥伸びは短すぎても長すぎてもいけません。そうでないと、ピット、エア溝、アーク不安定性などの欠陥が容易に発生します。

4. 実用的かつ効果的な防風対策が必要です。風速が 2m/s を超えると、ガスの防護効果が破壊され、溶接金属内の窒素が増加し、気孔や高温割れが発生します。

5. 溝とその周囲の水、油、錆、その他の不純物を除去する必要があります。

フラックス入り溶接ワイヤの欠陥、原因および予防策

2.1、気孔

1) 原因: 電圧が高すぎる、溶接ワイヤの突出長さが短すぎる、パイプの表面に錆、塗料、湿気などがある、移動速度が速すぎる。

2) 予防および制御対策: 電圧を下げる; 溶接ワイヤの指示に従って溶接を行う; 溶接前に溝を清掃する; 移動速度を適切にする。

2.2. スラグの混入

1) 原因: アーク電圧が低すぎる、溶接ワイヤのアークスイングが不適切、溶接ワイヤが深すぎる、電流が低すぎる、溶接速度が遅すぎる、最初の溶接スラグが完全に除去されていない、最初の溶接が不良である。

ベベルが狭すぎるため、溶接が下向きに傾斜しています。

2) 予防措置: アーク電圧を適切に調整する必要があります。溶接工は熟練した操作者でなければならず、溶接は溶接ワイヤの指示に従って実行する必要があります。最初の溶接はきれいにする必要があります。開口部間の隙間は適切でなければなりません。組み立て時にパイプを水平にし、固定開口部を溶接するときに移動速度を適切に加速できます。

2.3、アンダーカット

1) 原因: 電流が強すぎる、アークが長すぎる、溶接速度が速すぎる、操作方法が不適切。

2) 予防策: 電流を低くし、アークの長さと速度を減らし、正しい角度、低速、短いアーク、狭い走行方法などを使用します。

2.4. 不完全な貫通

1) 原因: 電流が低すぎる、溶接速度が遅すぎる、電圧が高すぎる、アークスイングが不適切、溝角度が不適切。

2）予防策：電流を適切に増加し、溶接速度を適切に上げ、電圧を下げる。溶接工はステンレス鋼フラックス入りワイヤを巧みに使用できる。溝を研削する際の角度を大きくする。

2.5. スプラッシュ

1) 原因: アークが長すぎる、電流が高すぎるか低すぎる、アーク電圧が高すぎるか低すぎる、溶接ワイヤが長すぎる、溶接トーチが傾きすぎてドラッグ角度が大きすぎる。

2) 予防策: 短いアークを使用する; 適切な電流を使用する; アーク電圧を適切に調整する; 溶接ワイヤの使用説明書に厳密に従う; 溶接トーチをできるだけ垂直に保ち、過度の傾斜を避ける; 溶接ワイヤの保管状態に注意してください; 溶接機の定期的なメンテナンスに注意し、問題がある場合は修理を行う必要があります。

ステンレス鋼フラックス入りワイヤの溶接ポイントと技術

3.1. 操作ポイント

フラックス入りワイヤ溶接の操作方法はソリッドコア溶接ワイヤと似ていますが、いくつかの違いがあります。実際の操作には特別な注意を払う必要があります。そうしないと、溶接品質に影響を与え、スラグの混入などの欠陥が発生します。

（１）弧の長さの要件：弧の長さの理想的な状態は、短いほど良いということである。

（2）溶解穴の形成：ステンレス鋼フラックス入りTIG溶接ワイヤを使用します。ルート裏に良好な溶接ビードを得るためには、底付け溶接中に溶融穴が見える必要があります。これにより、十分なスラグが裏ビードに浸透します。裏ビード表面を完全に保護できます。溶融穴が形成されていない場合、溶融スラグは保護のために裏側溶接ビードに浸透できず、裏側溶接​​ビードが酸化され、高品質の溶接ビード外観が得られません。逆に、溶融穴が大きすぎると、裏側溶接​​ビードが広くなりすぎ、溶接ビード金属が厚くなりすぎ、溶接温度が高すぎると、溶接ビードが酸化されやすくなり、溶接品質が低下し、溶接効率も低下します。したがって、良好な裏側溶接ビードを得るためには、溶融穴のサイズを正確に制御する必要があります。

（3）ワイヤ送り操作のポイント：ステンレス鋼フラックス入り溶接ワイヤの送りのポイントは、少量で速いペースで送ることと、ワイヤヘッドの移動距離を短くすることです。充填と供給を迅速に行う場合は、ステンレス鋼フラックス入り溶接ワイヤが完全に溶融しているかどうかに特に注意する必要があります。一般的には、溶融池を透明に保ち、タングステン電極のスイングによって溶融池を十分に攪拌して、フラックスが完全に溶融して浮き上がり、溶接シームがよく溶融するようにする必要があります。そうしないと、スラグ介在物が残り、欠陥が形成されます。経験上、溶接ビードにスラグ介在物欠陥があることがわかっており、これは内側の溶接ビードの形状から判断できます。裏側の溶接ビードに溶接トゲがあることが判明した場合、一般的に溶接にスラグ介在物欠陥があり、すぐに研磨して欠陥を取り除くことができます。

（4）接合操作のポイント：アークを停止した後、アーク接合溶接を開始するときは、約10mm後退してアークを開始し、重ね接合で接続するのが最適です。溶接ビードの温度がまだ高い場合は、前の溶接パスの溶接スラグをノックアウトする必要はありません。アーク溶接。前の溶接ビードの温度が冷めている場合は、溝のスラグをノックオフする必要がありますが、バックパスのスラグをノックオフしてはなりません。バックパスのスラグは、アークが再開されたときにバックパスの酸化を防ぐことができるためです。

3.2 母材、溶接ワイヤ、電極の選択

1) 母材：母材はステンレス鋼管で、材質は0Cr18Ni9、規格はφ219×6.0mm、実施基準はGB/T 14976-2002です。その化学成分は下表2の通りです。

表2. 0Cr18Ni9の化学組成

2)溶接ワイヤ：溶接ワイヤのグレードはTGF-308L、規格はφ2.5×1000mm、実行規格はGB/T 17853です。化学成分を表3に示します。

表3. ステンレス鋼フラックス入りワイヤTGF-308Lの化学組成

3) 溶接棒：北京金威の溶接棒を選択します。グレードはA102、仕様はφ3.2mmで、化学成分は表4に示されています。

表4.ステンレス鋼電極A102の化学組成

3.3 溶接パラメータの選択

3.4 溶接前の準備

1 溝の形状と要件

溝の種類は無視できず、アルゴンアーク溶接の溝パラメータには厳しい要件があります。溝の種類は図1に示されています。

2.電極の焼成：ステンレス鋼電極A102の焼成温度は150度、焼成温度は30分、保温温度は100度、保温時間は60分です。

3. 溝の両側の清掃：機械的な方法を使用して、溝とその内壁および外壁の 20 mm 以内にある、溶接品質に影響を与える油、刺繍、汚れ、その他の破片を除去します。

4. パイプラインの位置合わせ：配管の位置合わせの際、ベベル角度、隙間、ずれ、エッジ角度などは、対応する仕様の要件を満たす必要があります。パイプの内部は清潔でゴミがなく、内壁は平らで、ずれの最大量は壁の厚さの10％を超えず、2mm以下です。

5. スポット固定：スポット固定は、長さ20（mm）の手動タングステンアルゴンアーク溶接を使用して対称的に行う必要があります。スポット固定後、スポット固定の品質を慎重にチェックします。表面のひび割れ、気孔、不完全な浸透などの欠陥がある場合は、完全に除去する必要があります。

6. 環境保護: 以下の状況では溶接は禁止されています。

a. 相対湿度＞80%

b. 手動アーク溶接時の風速：8m/s以上。

c. アルゴンアーク溶接時は2m/s以上。

d. 温度: 溶接部の温度は 5 度未満です。

e. 天候：防雪・防雨対策を講じない屋外作業（雨や雪が降っている場合）。現場環境が上記の要件を満たせない場合は、防護小屋の設置、オーブン加熱による周囲温度の上昇、空気の相対湿度の低下などの対策を講じる必要があります。施工後は溶接を行うことができ、防護小屋内に温湿度計を設置して周囲の温度と湿度を観察しやすくします。

3.5. 現場溶接

選択した材料と溶接パラメータに応じて、溶接前に十分な準備を行い、現場で5人の溶接工を選択して、1日同時に溶接を行い、合計30個の溶接ジョイントを溶接仕様φ219×6.0mmで溶接しました。現場で各溶接ジョイントをランダムに検査し、写真を撮りました。その一部は次の図に示されています。

3.6. 溶接後検査

1. 目視検査：目視検査で発見できる欠陥は、表面の気孔、スラグの混入、溶接の溶け込み、アンダーカット、ひび割れなどの表面欠陥、および溶接継手の表面色です。使用可能な拡大鏡で10倍以内に検査します。検査の前に、溶接の両側で幅20mm以内のスラグを除去して清掃し、その後、溶接の両側に沿って検査を実施する必要があります。

2. 放射線検査：溶接部の放射線検査は、現在の業界標準「圧力機器の非破壊検査パート2 放射線検査」JB/T 4730.2 に準拠する必要があります。