水素は溶接における静かな脅威です。少量であっても、気孔率、コールドクラッキング、関節の強度の低下などの壊滅的な問題を引き起こす可能性があります。これらの問題は、溶接中に導入された水素原子が溶接金属または熱-影響を受けるゾーン（HAZ）に閉じ込められたときに発生します。水素を制御するには、導入を最小限に抑え、損傷を引き起こす前に脱出を促進するために積極的なアプローチが必要です。これは、-のステップ-}最も効果的な方法のステップガイドです。
1.水素源を最小限に抑える：きれいな材料から始めます
溶接中の水素は、通常、湿気、炭化水素、または塩基金属、フィラー材料、または溶接環境上の汚染物質に由来します。防衛の最初のラインは、これらのソースを排除することです。
ベースメタルを徹底的に掃除します。錆、油、グリース、塗料、水分を溶接領域から取り除きます（関節の両側で少なくとも1〜2インチ）。ワイヤーブラシ、グラインダー、または溶媒（アセトンなど）を使用して、溶接中に水素に分解する炭化水素（オイル/グリース）を除去します。錆（水を含む）の場合、機械的洗浄（研削）は、湿気-積み込み層を完全に除去するため、化学的方法よりも効果的です。
湿気のある状態で溶接を避ける：高湿度は、水素に水蒸気を導入し、水素に分離します。屋外で溶接する場合は、テントまたはシェルターを使用して、雨、霧、または露からエリアを保護します。ワークショップでは、除湿機による湿度を制御します（目的<60% relative humidity). For critical work (e.g., pressure vessels), consider preheating the base metal to 200–300°F to evaporate surface moisture.
低-水素フィラー材料を選択します。フィラーワイヤまたは電極は、汚染されている場合は主要な水素源です。より多くの水分を吸収するセルロース電極（例えば、6011）の代わりに、低-水素（LH）電極（例えば、7018）を使用します。 MIG溶接の場合、デオキシ化元素（ER70S - 6など）で固体ワイヤを選択し、フラックスが水分を吸収するため、湿った条件で保存されたフラックス層のワイヤーを避けます。
2.電極/フィラー材料を適切に保管および処理します
低-水素電極とフラックス- coredワイヤは非常に吸湿性{-であり、空気から水分を吸収し、溶接中に水素を放出します。厳格なストレージとハンドリングは-交渉可能です：
低い-水素電極を乾燥オーブンに保存します。購入後、水分吸収を防ぐために、250〜300度F（7018の場合）に設定された加熱貯蔵オーブンに電極を保持します。それらを1〜2時間以上周囲の空気にさらさないでください。短い曝露でさえ、有害な水分を導入する可能性があります。
Re -水分にさらされた場合の乾燥電極：電極が誤って除外されている場合、または湿気の兆候（白い粉状コーティングなど）を示した場合、Re -は500〜800度のオーブンで1〜2時間（製造業者ガイドラインに従ってください）。これにより、使用前に吸収された水分が駆動されます。
フィールドワークにはポータブル電極ホルダーを使用します。保管オーブンから溶接するときは、使用するまで乾燥を維持するために、加熱された「ホットボックス」またはポータブルオーブンに電極を250度Fに保持します。
3.溶接パラメーターを最適化して、水素脱出を促進します
溶接パラメーターは、溶接に閉じ込められる水素の量に直接影響します。目標は、溶接プールを（金属に溶解する代わりに）ガスとして逃げるのに十分なほど熱くして、ハズを弱める過度の熱を避けることです。
制御移動速度と熱入力：（理由の範囲内）の遅い移動速度により、溶接プールがより長く溶け続けることができ、水素の時間が拡散することができます。ただし、熱が過剰になるとHAZの穀物の成長を引き起こす可能性があるため、バランスが重要です。厚い材料の場合、単一の高-ヒートパスではなく、中程度の熱入力で複数のパスを使用します。
コールド溶接の状態を避けてください：アンペア速度が低すぎるか速すぎる溶接は、移動速度が速すぎると、水素を閉じ込める「冷たい」溶接プールを作成します。アンペアと電圧が材料の厚さに較正されていることを確認します（たとえば、1/4インチ鋼には、7018電極に約140〜180アンペアが必要です）。
右極性を使用します：7018のような低-水素電極、DC逆極性（DCRP）はアークを安定させ、スパッタを減らします。
4。post-溶接熱処理：「焼き尽くし」と閉じ込められた水素
慎重な準備があっても、一部の水素は溶接に残ることがあります。 post -溶接熱処理（PWHT）は、亀裂を引き起こす前にこの残留水素を「駆動」することができます。
「水素焼き- out」処理：溶接継手を溶接後1時間以内に300〜400度に加熱し、その温度で2〜4時間（材料の厚さに応じて）保持します。この温度は、水素が金属から拡散するのに十分な高さですが、溶接の機械的特性を変えるのを避けるのに十分な低さです。
Use post-weld stress relief for thick or high-strength steels: For materials prone to cold cracking (e.g., high-strength low-alloy (HSLA) steel or thick sections >1/2インチ）、応力緩和アニーリング（1100〜1200度Fへの加熱）は、残留ストレスを軽減するだけでなく、水素の脱出にも役立ちます。これは、橋、圧力容器、または重機の構造溶接にとって重要です。
5.適切な溶接プロセスとフィラーを選択します
一部の溶接プロセスとフィラーは、本質的に他のプロセスよりも少ない水素を導入します。
低い-水素プロセスを優先します：ガス金属アーク溶接（GMAW/MIG）ソリッドワイヤとアルゴン/CO₂シールドガス、またはガスタングステンアーク溶接（GTAW/TIG）は、セルロース電極によるスティック溶接と比較して最小限の水素を導入します（EG、6011）。スティック溶接には、セルロース{-ベースのものではなく、低-水素電極（E7018、E8018）を使用します。
フラックス-湿気のある条件でコア付きワイヤを避けてください。フラックス{- cored溶接は屋外での使用に便利ですが、フラックスは湿気を簡単に吸収します。フラックス-コア付きワイヤを使用している場合、「low {-水素」バリアントを選択し、乾燥剤を使用した密閉容器に保存します。
6.水素-関連する欠陥の検査とテスト
予防策があっても、水素の問題が発生する可能性があります。早期検出は障害を防ぎます：
目視検査：表面の多孔性（小さな穴）または下の亀裂（十字-セクションに表示）を探します。多孔性は、しばしば固化中の水素閉じ込めを示します。
非-破壊検査（NDT）：超音波検査（UT）または放射線検査（RT）を使用して、臨界溶接の地下亀裂または多孔性を検出します。高い-リスクアプリケーション（オイルパイプラインなど）の場合、水素含有量テスト（水素分析装置を使用）は残留レベルを測定できます。
重要なテイクアウト：全体的なアプローチ
溶接部の水素を制御することは、単一のステップではなく、予防、プロセス制御、およびポスト-溶接ケアの組み合わせです。
材料や電極から水分と汚染物質を排除することから始めます。
低{-水素フィラーとプロセスを使用し、それらを処理して水分吸収を避けます。
溶接パラメーターを最適化して、冷却中に水素を逃がします。
apply -溶接溶接熱処理を高{-リスクジョイント。
pre -溶接のpost -溶接の準備-溶接溶接-のすべての段階で-}}溶接-に対処することにより、ひび割れに抵抗し、確実に負荷をかけてパフォーマンスを発揮する強力な欠陥溶接を確実にすることができます。
