溶接棒の選択は、溶接される材料の化学組成、機械的性質、板厚および接合部の形状、溶接構造の特性、応力状態、構造使用条件、溶接の性能要件、溶接構造の安全性と信頼性に基づいて行う必要があります。溶接施工条件や技術的・経済的メリット等を総合的に検討した上で、ターゲットを絞った選定が必要となり、必要に応じて溶接性能試験が必要となります。
同種鋼の溶接棒選定のポイント
1. 溶接金属の機械的性質と化学組成を考慮する
通常の構造用鋼の場合、通常、溶接金属と母材の強度は同等であることが要求され、溶着金属の引張強度が母材と同等か若干高い溶接棒を選定する必要があります。合金構造用鋼の場合、合金組成が母材の合金組成と同じかそれに近いことが要求される場合があります。溶接構造の剛性が高く、継手応力が高く、溶接部に亀裂が発生しやすいという不利な状況では、母材よりも低い強度の電極を選択することを考慮する必要があります。母材中の炭素、硫黄、リンなどの含有量が多すぎると溶接部に割れが発生しやすくなるため、耐割れ性の良いアルカリ性低水素電極を選択する必要があります。
2. 溶接部品の性能と作業条件を考慮する
動的荷重や衝撃荷重を受ける溶接部品の場合、強度要件を満たすことに加えて、溶接金属が高い衝撃靭性と塑性を確保することが主に必要であり、高い塑性と靭性指標を備えた低水素電極を選択できます。腐食性媒体にさらされる溶接部品の場合は、媒体の性質と腐食特性に応じてステンレス鋼電極またはその他の耐食性電極を選択する必要があります。高温、低温、またはその他の特殊な条件下で作業する溶接部品の場合は、対応する耐熱鋼、低温鋼、表面溶接、またはその他の特殊な診断電極を選択する必要があります。
3. 溶接構造の特性と応力条件を考慮する
複雑な構造形状で剛性が高く、厚肉で大型の溶接部品の場合、溶接時に発生する内部応力が大きいため、溶接部に割れが発生しやすいため、耐割れ性に優れた基本電極を選択する必要があります。力が弱く溶接部の清掃が難しい溶接部には、錆、スケール、油に弱い酸性溶接棒を選択する必要があります。条件により反転できない溶接部には、全姿勢溶接に適した電極を選定してください。
4. 建設条件と経済効果を考慮する
製品の性能要件を満たす場合、プロセス能力の良い酸電極を選択する必要があります。狭い場所や換気の悪い場所では、酸性電極または低発塵電極を使用する必要があります。溶接負荷の大きい構造物では、条件が許す限り、鉄粉電極、高効率重力電極等の高効率電極を使用するか、底入れ電極、鉛直下向き電極等の特殊電極を使用して溶接の生産性を向上させます。
異種鋼溶接における溶接棒選定のポイント
1. 異なる強度レベルの炭素鋼10低合金鋼（または低合金鋼10低合金高張力鋼）
強度レベルが異なる炭素鋼と低合金鋼では、一般に、溶接金属または継手の強度が溶接される 2 つの金属の最低強度を下回ってはならず、選択した電極の溶着金属の強度が溶接および継手の強度が低くならないようにする必要があります。強度が低い側の母材の強度が低くなく、溶接金属の塑性および衝撃靱性は、強度が高く強度が低い側の母材の特性より低くてはなりません。可塑性。したがって、2 つの鋼のうち強度レベルが低い鋼に応じて溶接棒を選択することができます。ただし、溶接割れを防止するためには、強度が高く溶接性が悪い鋼種に応じて、溶接仕様、予熱温度、溶接後の熱処理などの溶接工程を決定する必要があります。
2. 低合金金鋼+オーステナイト系ステンレス鋼
低合金鋼＋オーステナイト系ステンレス鋼の場合は、溶着金属の化学組成を限定した値に従って溶接棒を選定する必要があります。一般に、Cr25-N はクロムとニッケルの含有量が高く、可塑性が高く、耐亀裂性が優れています。 13 系オーステナイト鋼電極により、脆性硬化組織の生成による亀裂を防止します。ただし、溶接性の悪いステンレス鋼に合わせて溶接方法や仕様を決定してください。
3. ステンレスクラッド鋼板
ステンレスクラッド鋼板の場合、母層、クラッド層、遷移層の溶接要件に応じて、特性の異なる 3 つの溶接電極を考慮する必要があります。基層（炭素鋼または低合金鋼）の溶接には、対応する強度グレードの構造用鋼電極が選択されます。クラッド層は腐食性媒体と直接接触するため、対応する組成のオーステナイトステンレス鋼電極を選択する必要があります。重要なのは遷移層（つまり、クラッド層とベース層界面の溶接）であり、マトリックス材料の希釈効果を考慮する必要があり、クロムとニッケルの含有量が高く、良好な可塑性と耐クラック性を備えたCr25-Ni13オーステナイト鋼電極を選択する必要があります。
