亜鉛メッキ鋼管の溶接方法

亜鉛メッキ鋼管は耐食性と長寿命という二つの利点があり、価格も比較的安価であるため、現在その使用率はますます高まっています。ただし、亜鉛メッキパイプを溶接するときに注意を払わないユーザーもいます。無用なトラブルを引き起こしてしまいました。では、亜鉛メッキパイプを溶接する際にはどのような点に注意すべきでしょうか？

1. 亜鉛メッキ鋼管の溶接の前提条件は研磨です
溶接接合部の亜鉛メッキ層は研磨して除去する必要があります。研磨しないと、気泡、トラコーマ、誤溶接などが発生します。また、溶接部が脆くなり、剛性が低下します。

2. 亜鉛メッキ鋼管の特徴
亜鉛メッキ鋼は通常、低炭素鋼の外側を亜鉛の層でコーティングされており、亜鉛メッキ層の厚さは通常20μmです。亜鉛の融点は419℃、沸点は約908℃です。溶接中、亜鉛は溶けて液体になり、溶融池の表面または溶接部の根元に浮遊します。亜鉛は鉄に対する大きな固溶度を持っています。液体亜鉛は結晶粒界に沿って溶接金属を深くエッチングし、低融点亜鉛は「液体金属脆化」を形成します。同時に、亜鉛と鉄は脆い金属間化合物を形成する可能性があります。これらの脆性相は溶接金属の可塑性を低下させ、引張応力の作用下で亀裂を引き起こします。隅肉溶接、特に T 字継手の溶接では、貫通亀裂が発生する可能性が最も高くなります。亜鉛メッキ鋼板を溶接する場合、アーク熱の作用により開先表面や端面の亜鉛層が酸化、溶融、蒸発、さらには揮発して白煙や水蒸気が発生し、溶接ポロシティが発生しやすくなります。酸化により形成されるZnOは、約1800℃以上の高い融点を持っています。溶接プロセス中にパラメータが小さすぎると、Zn が脱酸剤となるため、ZnO スラグの介在が発生します。 FeO-MnO または FeO-MnO-SiO2 の低融点酸化物スラグ介在物が生成されます。第二に、亜鉛の蒸発により多量の白煙が発生し、刺激性があり、人体に有害です。したがって、溶接接合部の亜鉛メッキ層を研磨して除去する必要があります。

3. 亜鉛メッキ鋼管の溶接工程管理
亜鉛メッキ鋼管の溶接前の準備は通常の低炭素鋼と同様です。溝のサイズとその近くの亜鉛メッキ層は慎重に処理する必要があることに注意してください。溶接の溶け込みを実現するには、開先のサイズが適切である必要があり、通常は 60 ～ 65°であり、一定の隙間 (通常は 1.5 ～ 2.5 mm) を残す必要があります。溶接部への亜鉛の浸透を減らすために、溶接前に、溝の亜鉛メッキ表面を層が除去されるまで溶接しないでください。実際の作業では、集中面取り加工、切れ端を残さない集中管理、溶け込み不良の可能性を低減するための2層溶接プロセスを採用しました。溶接棒は亜鉛メッキ鋼管の母材に応じて選定してください。一般に、操作の容易さから、低炭素鋼には J422 がよく使用されます。

4. 溶接技術
多層溶接の最初の層を溶接するときは、亜鉛層を溶かし、蒸発して溶接部から逃げるようにしてください。これにより、溶接部に残る液体亜鉛の量を大幅に減らすことができます。すみ肉溶接を行う場合は、最初の層の亜鉛層を溶かし、蒸発させて溶接部から逃げるようにしてください。方法としては、まず溶接棒の先端を5～7mm程度前方に移動させます。亜鉛層が溶けた後、元の位置に戻り、前進して溶接を続けます。水平および垂直溶接では、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非常に小さくなります。ロッド往復搬送技術を活用すれば、欠陥のない溶接品質が得られます。