亜鉛メッキ鋼管は、耐腐食性と長寿命という 2 つの利点に加え、比較的低価格であることから、利用率が高まっています。しかし、溶接中に特定の側面を無視すると、不要な合併症を引き起こす可能性があります。亜鉛メッキ鋼管を溶接する際の重要な考慮事項は何ですか?
研磨は必須
溶接箇所の亜鉛メッキ層は、気泡、ブローホール、偽溶接の原因となるため、研磨して除去する必要があります。さらに、亜鉛メッキ層があると、溶接接合部が脆くなり、剛性が低下する可能性があります。
亜鉛メッキ鋼の溶接特性
亜鉛メッキ鋼は通常、低炭素鋼の上に亜鉛コーティング層（厚さ約 20 ミクロン）で覆われています。亜鉛の融点は 419 度、沸点はおよそ 908 度です。溶接中、亜鉛は溶けて液体になり、溶接プールの表面に浮かぶか、溶接の根元に集まります。亜鉛は鉄に対して高い固溶度を持ち、溶融亜鉛が粒界に沿って溶接金属に浸透し、亜鉛の融点が低いために「液体金属脆化」を引き起こします。
さらに、亜鉛と鉄は金属間脆性化合物を形成する可能性があり、溶接金属の可塑性が低下し、引張応力下で亀裂が生じる可能性があります。特に T ジョイントの角度付き溶接では、貫通亀裂が発生しやすくなります。アークの熱により、溝の表面と端の亜鉛層は酸化、溶解、蒸発し、白い煙と蒸気を放出し、溶接部の多孔性の原因となる可能性があります。
酸化によって形成された ZnO は融点が高い (1800 度以上) ため、溶接パラメータの設定が低すぎると、ZnO 介在物が発生する可能性があります。また、亜鉛は脱酸剤として作用し、FeO-MnO や FeO-MnO-SiO2 などの低融点酸化物介在物の形成につながります。最後に、亜鉛の蒸発により大量の白煙が発生し、人体を刺激して害を及ぼす可能性があるため、溶接箇所の亜鉛メッキ層を研磨することが非常に重要です。
溶接プロセス制御
亜鉛メッキ鋼の溶接前準備は低炭素鋼の場合と同様ですが、溝の寸法を適切に準備し、近くの亜鉛メッキ層を除去することに特に注意を払います。完全な溶け込みのためには、溝の角度が適切で、通常は60-65度、隙間が1.5-2.5mmである必要があります。溶接部への亜鉛の溶け込みを減らすには、溶接前に溝内の亜鉛メッキ層を除去する必要があります。
溶接技術: 多層溶接の最初の層を溶接する場合、亜鉛層を溶かして蒸発させ、溶接ジョイントから亜鉛層を逃がして液体亜鉛の残留を大幅に減らすように努める必要があります。同様に、すみ肉溶接を溶接する場合、最初に電極の先端を約 5-7mm 前方に移動させ、亜鉛層が溶けたら元の位置に戻して溶接を続行することにより、最初の層で亜鉛層を溶かして蒸発させる必要があります。水平および垂直の溶接位置では、J427 などの短いスラグ電極を使用すると、アンダーカットの傾向が最小限に抑えられます。溶接中にウィービング動作を採用すると、完璧な溶接品質をさらに保証できます。
