溶接中のフィラー金属とは何ですか？

フィラー金属は、通常、ロッド、ワイヤ、またはストリップ-の形で、溶接中に意図的に追加される材料-です。溶接アークまたは炎の熱で溶け、溶融塩基金属と混合し、固化して冶金結合を作成します。機械的ファスナー（ボルトなど）や接着剤とは異なり、フィラー金属はジョイントの不可欠な部分になり、原子レベルでベースメタルと融合して統一された構造を作成します。
フィラー金属の重要な特性
効果的に機能するために、フィラー金属は、溶接プロセスと結合される基本金属に沿った特定の特性で設計されています。
•融点：ベースメタルの融点よりも一致するか、わずかに低いため、周囲の材料を溶かしたり損傷したりせずに関節に流れるようにします。
•化学組成：多くの場合、ベースメタルの性能を一致させるために強度、腐食抵抗、または延性-重要な合金（例えば、クロム、ニッケル、シリコン）が含まれています。
•フォーム：さまざまな溶接方法に合わせてさまざまな形状で利用できます。
◦ロッド（ティグ溶接用）
◦ワイヤ（MIG溶接用、ワイヤーがトーチを通して連続的に供給される場合）
◦フラックス-コア付きワイヤ（屋外溶接用、酸素から溶接を保護するためにフラックスに-を構築します）
◦ストリップまたはパウダー（水没したアーク溶接などの特殊なプロセス用）
フィラー金属が溶接でどのように機能するか
フィラー金属の役割は、溶接中の3つの重要な段階で展開します。
1。融解：溶接アーク、炎、またはレーザーによって液体状態に加熱されます（プロセスに応じて）。この熱はまた、ベースメタルの表面のごく一部を溶かし、混合ベースとフィラー金属の「溶融プール」を作成します。
2。混合：溶融フィラーは、塩基金属間の隙間に流れ込み、溶融塩基材料と混ざります。この混合により、ジョイントがそれを弱体化させるボイドやギャップがないことを保証します。
3。固化：熱源が移動すると、溶融混合物が冷えて硬化し、単一の連続結合が形成されます。フィラー金属はジョイントの構造の一部になり、接続全体に応力を均等に分布させます。
すべての溶接プロセスはフィラー金属を使用していますか？
いいえ-しかし、ほとんどはそうします。一部のプロセスは、「自己溶接」に依存しています。ここでは、ベース金属がフィラーを添加せずに溶けて融合します（たとえば、正確な熱制御を備えた薄いアルミニウムシート）。ただし、フィラー金属は以下に不可欠です。
•厚い金属の結合（より深いジョイントを埋めるため）
•整列したワークピース間のギャップを埋める
•構造用途での関節の強化（たとえば、橋、パイプライン）
•類似の金属の結合（例えば、スチールから銅）
•損傷した金属の修理（摩耗した領域または割れた領域を再構築するため）
フィラーメタルが「余分な金属」だけではない理由
フィラー金属は、従来の意味での単純な「フィラー」ではありません{-ジョイントのパフォーマンスを向上させるように設計されています。
•強度：溶接が溶接の一致またはそれを保証するか、またはベースメタルの引張強度を超えて、ジョイントが「弱いリンク」にならないようにします。
•耐久性：フィラー金属の合金（たとえば、ステンレス鋼フィラーのクロム）は、腐食、錆、または摩耗に抵抗し、ジョイントの寿命を延ばします。
•互換性：類似の金属を結合するときに脆性または弱い結合を回避します（たとえば、ニッケル-ベースのフィラーを使用して鋼と銅を接続します）。
要するに、フィラー金属は、2つの個別の金属片を単一の機能構造-に変換する重要な材料であり、DIYの修理から工業製造まで、ほとんどの溶接アプリケーションに不可欠です。