炭素鋼の溶接には何が関係していますか？

炭素鋼は、一般的な炭素合金元素と、鋼の最終用途に応じてさまざまな他の元素を特徴とする鋼合金の大きなファミリーです。 これらの材料を接合するために使用されるいくつかの製造方法があり、溶接はより一般的な例の1つです。 低炭素鋼は、アークやシールドガスプロセスなど、さまざまな方法を使用して簡単に溶接できます。 高炭素鋼の溶接は少し注意が必要で、金属の慎重な予熱と溶接後の冷却が必要です。

炭素鋼という用語は、鋼合金製品の大規模なファミリーのかなり一般的な説明です。 これらの材料は、その用途に応じて、多くの異なる合金元素を特徴とする場合がありますが、すべて炭素の含有量はさまざまです。 これらの材料を使用した構造および部品の建設および製造のより一般的な方法の1つは、炭素鋼溶接です。 溶接では、2つの金属片を結合して、隙間がほとんどまたはまったくない密接な結合を形成します。 次に、2つの間の恒久的な接合部が、局所的な高温でユニオンに沿った狭い焦点線でピースを一緒に溶かして形成されます。

炭素鋼製品の炭素含有量は、その作業特性を決定するだけでなく、材料の溶接にも影響します。 このため、高炭素と低炭素の炭素鋼溶接は、金属の総炭素含有量によって決まる程度まで互いに異なります。 低炭素含有量の鋼、または一般的に知られている軟鋼は、溶接しやすい範囲であり、製造および建設における炭素鋼溶接の大部分を占めています。 軟鋼は、従来のアーク溶接、酸素アセチレン溶接、またはガスシールドアーク溶接プロセスの1つを使用して溶接できます。

アーク溶接またはスティック溶接は、低炭素鋼を溶接する2つの最も一般的な方法の1つです。 アーク溶接機は、マシンの通電端子とアース端子に接続されたケーブルのペアを通過する高電流を生成します。 通電中のケーブルの端には、フラックスで覆われた電極が固定されるバネ式クランプがあります。 アースケーブルは、別のクランプで金属加工物に固定されます。 電極を金属に近づけると、電流が金属にアークし、強い熱を集中的に集中させた局所領域を生成します。

この熱により、溶接点の金属加工物が電極とフラックスとともに溶融し、溶融したフラックスのプールが溶接の酸化汚染を防ぎます。 他の一般的な低炭素鋼溶接方法は、ガスメタルアーク溶接、またはMIGです。 このプロセスはアーク溶接と同様の方法で機能します。電極のみが、溶接機によって溶接ポイントに送られる連続したワイヤストランドです。 アルゴンガスまたはアルゴン/ヘリウム混合物の一定の流れが溶接点に向けられ、溶接プールを汚染から保護します。 ガスタングステンアーク溶接、またはTIG、および酸素アセチレン溶接は、あまり一般的に使用されない低炭素鋼溶接方法です。

高炭素含有鋼は、硬さ、金属を加熱すると軟化する傾向があるため、軟鋼よりも溶接が困難になる特性があるため、有用です。 同じ炭素鋼溶接方法が高炭素鋼の溶接に使用されますが、準備と溶接後の処理は異なります。 溶接中に鋼が軟化するのを防ぐため、部品は通常、溶接後に制御された方法で予熱および冷却されます。 この予熱および冷却プロセスの範囲は、鋼の全体的な炭素含有量によって決まります。