AWS A5.1 E7018 電極のサプライヤーとして、私は溶接作業における電極の性能の重要性を直接目撃してきました。この性能に大きな影響を与える可能性がある重要な要因の 1 つは、電極の経年劣化です。このブログでは、私の経験と業界の知識を活用して、電極の経年劣化が AWS A5.1 E7018 電極のパフォーマンスに及ぼす影響を調査します。
AWS A5.1 E7018 電極について
AWS A5.1 E7018 電極は、さまざまな溶接用途、特に鉄鋼構造物、パイプライン、重機の建設で広く使用されています。これらの電極は、優れた溶接性、高い堆積速度、および強力な機械的特性で知られています。優れた耐亀裂性と衝撃靭性を備えた高品質の溶接を行うように設計されており、溶接工の間で人気があります。
「E7018」の指定は、電極に関する重要な情報を提供します。 「E」は電極を表し、「70」は溶接金属の最小引張強度を数千ポンド/平方インチ（ksi）で示し、「18」は電極のコーティングの種類と溶接位置の能力を表します。 E7018 電極のコーティングには通常、セルロース、鉄粉、およびその他のフラックス剤の組み合わせが含まれており、アークを安定させ、大気汚染から溶接池を保護し、良好なビード形状を促進するのに役立ちます。
電極の老化プロセス
電極の劣化は時間の経過とともに起こる自然なプロセスです。電極が環境にさらされると、いくつかの要因が電極の劣化に寄与する可能性があります。湿気は最も重要な要因の 1 つです。 AWS A5.1 E7018 電極のコーティングは吸湿性があり、空気中の湿気を吸収する可能性があります。電極が水分を吸収すると、コーティングの化学組成が変化し、電極の性能に影響を与える可能性があります。
温度と湿度も電極の劣化に重要な役割を果たします。高温と湿度のレベルが高いと、吸湿プロセスが加速される可能性があります。さらに、電極を湿気の多い場所や換気のない場所に保管するなど、不適切な保管条件により劣化が早まる可能性があります。有害な環境条件に短期間さらされただけでも、電極に悪影響を与える可能性があります。
電極の経年劣化が性能に及ぼす影響
アークの安定性
電極の経年劣化による最初の顕著な影響の 1 つは、アークの安定性の低下です。電極コーティングが水分を吸収すると、通常のアーク形成プロセスが中断される可能性があります。コーティング内の水分によりアークがスパッタリングされて不安定になる可能性があり、溶接工が一貫した溶接ビードを維持することが困難になります。この不安定性は、不均一な溶け込み、不十分な融合、および溶接の全体的な品質の低下につながる可能性があります。
たとえば、新しい AWS A5.1 E7018 電極を使用する溶接機では、スムーズで安定したアークが得られ、溶接プロセスを正確に制御できます。ただし、古くなった電極を使用すると、アークがちらついたりジャンプしたりする可能性があり、溶接工は溶接を維持するために常に調整を行う必要があります。これは溶接の難易度を高めるだけでなく、生産性も低下させます。
溶接金属の品質
電極の経年劣化も溶接金属の品質に大きな影響を与える可能性があります。吸湿により電極の皮膜が変化すると、溶接時に発生するシールドガスの量が減少する場合があります。これにより、溶接金属の酸化が増加し、気孔、介在物、その他の欠陥の形成につながる可能性があります。
気孔は、古くなった電極を使用して行われた溶接によく見られる欠陥です。溶接中にコーティング内の水分が分解し、水素ガスが発生します。このガスが溶接池から適切に排出されないと、溶接金属に気孔が形成される可能性があります。これらの細孔は溶接を弱め、強度と靭性を低下させる可能性があります。
インクルージョンは別の問題です。コーティング組成が変化すると、溶接池から不純物が効果的に除去されず、不純物が溶接金属内に閉じ込められる可能性があります。介在物は応力集中源として機能し、亀裂の発生と伝播の可能性を高めます。
機械的性質
引張強さ、降伏強さ、衝撃靱性などの溶接部の機械的特性は、電極の経年劣化によって悪影響を受ける可能性があります。溶接金属に気孔や介在物が存在すると、その断面積が減少する可能性があり、その結果、溶接金属の強度が低下します。
衝撃靱性は、電極の経年変化に特に敏感です。古くなった電極では溶接部の衝撃靱性が低下する可能性があり、動的荷重条件下で脆性破壊が起こりやすくなります。これは、橋梁や頑丈な機械など、溶接部に高い応力や衝撃荷重がかかる用途では重大な懸念事項です。
電極の経年劣化の影響を軽減する
サプライヤーとして、私はお客様が電極の経年劣化による影響を軽減できるよう支援することの重要性を理解しています。電極の劣化を防ぐ最も効果的な方法の 1 つは、適切な保管です。電極は乾燥した涼しく換気の良い場所に保管してください。相対湿度レベルが 60% 未満に保たれる、湿度管理された環境が理想的です。
電極を再乾燥することもオプションです。多くの溶接施設には、古くなった電極から水分を除去するために使用できる電極オーブンが備えられています。電極を一定時間、特定の温度に加熱することで、コーティング内の水分を追い出し、電極の性能をある程度回復させることができます。ただし、電極の再乾燥には限界があり、著しく劣化した電極は元の特性を完全に回復できない可能性があることに注意することが重要です。
結論
結論として、電極の経年劣化は AWS A5.1 E7018 電極のパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。これはアークの安定性、溶接金属の品質、機械的特性に影響を与えます。これらはすべて高品質の溶接を行うために重要です。当社はサプライヤーとして、お客様に高品質の電極を提供し、経年劣化の影響を最小限に抑えるための適切な保管と取り扱いに関するガイダンスを提供することに尽力しています。
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参考文献
- 米国溶接協会 (AWS)。 AWS A5.1/A5.1M:2012、シールド金属アーク溶接用の炭素鋼被覆電極の仕様。
- リンカーンエレクトリック。溶接ハンドブック、第 9 版。
- 溶接研究評議会。 「溶接品質に対する電極水分の影響」、WRC Bulletin No. 300。