手動アーク溶接の「片面溶接両面成形」工程は、作業方法に応じて連続溶接法と断続アーク消弧溶接法に分けられます。
低炭素鋼および低合金鋼の溶接では、ほとんどの場合、最初の層で断続アーク溶接が使用されます。この溶接方法は、より大きな電流を使用でき、溶け込みが大きく、プール温度とスイッチを制御でき、ルート溶接を行うことができます。一方、連続溶接方法、つまりアークを中断せずに連続溶接する場合は、より小さな溶接電流を使用する必要があり、溶接開始時の温度は低いですが、溶接後のワークピースの一部の温度が上昇し、プール温度とプールサイズを制御するのが容易ではないため、ルート溶接と腫瘍のないことを保証するのが難しいため、最初の層が使用されることはほとんどありません。したがって、1層目はほとんど使用されず、溶接後の2層目として使用されます。
断続的なアーク消弧方法は、主にアーク燃焼とアーク消弧時間を制御し、溶融プール温度、溶融プール時間、溶融プールスイッチ、および液体金属層の厚さを制御するための合理的な輸送バーアクションの使用により、良好な逆形成と内部品質を得ることができますが、どの溶接方法であっても、アークはベベルの溶融程度に分割され、バット間のギャップを埋める貫通に分割されます。表面から見ると根が形成されていますが、本質的にはヤゲンの根が溶けていないため、逆曲げ試験に合格できないため、現在は使用されていません。一般的に溶接法の根元を貫通させて片面溶接・両面成形を実現するために使用されます。
片面溶接両面成形の操作方法は、炭素鋼、低合金鋼、またはステンレス鋼の溶接に関係なく、また直流電源または交流電源の使用も溶接性能に大きな違いがありますが、動作原理は同じであり、主に次の 3 つの側面を制御します。
1、ルートギャップアセンブリギャップは適切である必要があります
適切なベベル角度の場合、溶接棒が確実にルートに到達し、アークが北側を通過してルートを確実に溶融できるように、適切なルート ギャップがなければなりません。均一な浸透を容易に達成するには、一般的なルートギャップ サイズの偏差は約 1 mm である必要があります。
ルートギャップのサイズは、使用する溶接棒の直径と同等か、それ以上の直径 0.5 ～ 1.0 mm 程度が適切です。
ルートギャップのサイズは多くの要因に関係するため、総合的に考慮して選択する必要があります。
① ワークピースの厚さ、たとえば溶接部が薄い、熱放散が遅い、溶接熱が放散しにくい、ルートギャップを小さくすることができ、ルート貫通を容易にするために、溶接部を厚くするのが適切で大きくなければなりません。
② プロセスパラメータ、溶接電流が小さい場合、ルートギャップはわずかに大きくする必要があります。溶接機がより大きな電流操作の使用に慣れている場合は、ルートギャップをそれに応じて減らす必要があります。
③溶接位置、平縫いと横縫いの根元の隙間は小さくても大丈夫ですが、裏縫いと縦縫いは少し大きめにとります。
④鈍い刃のサイズ：鈍い刃が大きい場合、根の隙間も大きくする必要があります。
⑤溶接順序は、熱膨張やその他の要因を考慮して、ルートギャップを最初に溶接し、ルートギャップが大きい後に溶接する必要があります。
2、ベベル角度は適切であり、ある程度の大きさの鈍いエッジを持つ必要があります。
ベベル角度は「ルール」に従う必要があり、ベベル角度の設計の技術的条件は継手の品質と溶接のサイズに直接影響します。適切な角度を選択する必要があります。一般的に「v」ベベルは 60 ° ～ 70 °です。
鈍いエッジは、溶接部分の厚さに沿った方向で、ベベルの端が開いていません。ワークの厚さに応じて、一般的に0.5〜2.0 mmの鈍い刃が残ります。壁の厚さが 3 mm の場合、鈍いエッジは 0.5 mm である必要があります。壁の厚さが 12 mm 以上の場合、通常は 1.5 mm である必要があります。最大値は 2 mm を超えないのが適切です。鈍いエッジは厚すぎると簡単にルート溶接できなくなります。薄すぎて穴が開きやすく、メルトホールが大きくなります。
鈍い刃を使用すると、ワークピースを予熱するためのアーク後のアークを長くすることができ、予熱範囲を広くすることができるため、溶接プロセスの条件が改善され、液体金属の移動性が向上し、溶接を確実に通過することが容易になります。
刃先が鈍いため、より大きな溶接電流に耐えることができ、アークが誘発されるとすぐにルートに侵入しません。鈍いエッジを使用すると、溶融プールのサイズを制御しやすくなり、根の貫通に役立ちます。特に仰臥位溶接位置では、動作するには若干高い電流を選択する必要があります。そうしないと、成形が不可能になるだけでなく、気孔やスラグなどのプロセス欠陥を克服することも困難になります。したがって、ある程度のサイズの鈍い刃が非常に必要です。
3、貫通溶接法の使用。
ブレークスルー溶接法、つまり溶接プロセスにおいて、リーディングアークの溶け込み力、ルートの溶け込みを利用してルートの形成を確実に行う溶接方法です。
具体的な操作方法は次のとおりです。アークが発生した後、アークが予熱されるまで引き伸ばされ（平坦溶接の予熱時間は短く、それほど明白ではありませんが、溶接の位置は非常に明白です）、半溶融状態になったら（つまり、溶接ゴーグルで予熱された「スウェット ビード」のベベル エッジが約 3 ～ 4 秒で見えるようになります）、アークが押し下げられ、溶融溶け込みの鈍いエッジになり、A の外観が溶接部よりわずかに大きくなります。バットレス間の隙間「メルトホール」により、堆積した金属の一部が溶接部のルートおよび裏側に確実に移行し、溶融した母材が一緒になって溶融池を形成します。
電極が溶け続けると、溶融穴の貫通部が溶接され、この時点で適切なアーク消弧技術が適用され、冷却されて溶接が形成されます。さらにもう一度叩いて鈍端を溶かし、溶けた穴を形成し、これを繰り返し溶接して溶接層の裏側を完成させます。
溶けた穴が形成されるということは、ルートが溶接されていることを意味します。メルトホールのサイズ、つまりマークバックウェルドのサイズ。一般的にバットギャップのメルトホール径は1.1～1.5倍程度に制御します。ワークピースの厚さ、溶接位置、仕様パラメータとルートクリアランス、鋼種、その他の調整要素に応じた特定のサイズ。一般に、溶接の品質を保証するために、最初にプロセステストが実行され、溶接前に法則が把握されます。
連続溶接法による2層目の溶接後は、プロセス欠陥を減らすことに注意し、炭素鋼および低合金鋼の溶接部では溶接電流を適度に抑え、溶接後の徐冷を制御し、継手の良好な組織特性を確保し、ガスが逃げる条件を作成します。オーステナイト系ステンレス鋼の溶接部では、過熱による粒界腐食が発生する傾向を防ぐために、より小さな溶接プロセス仕様を選択し、溶接後自然冷却または急速冷却する必要があります。
カバー層（溶接層を強化）溶接では、まず「フィラー」を使用して、溶接肉の高さを一定にし、ベベル表面以下にし、ベベルプロファイルを維持し、溶接電流を調整してカバーし、美しい外観を実現します。
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