ちょっと、そこ！ Alloy 725 のサプライヤーとして、私はかなり長い間合金の仕事に携わってきました。その中で常に話題になるのが、さまざまなシールド ガスが Alloy 725 の溶接品質に及ぼす影響です。そこで、私の実際の経験から得た洞察をこのブログで共有したいと思いました。
合金 725 について理解する
まず最初に、Alloy 725 とは何かについて簡単に説明します。これは非常に多用途なニッケル - クロム - モリブデン - ニオブ合金です。この合金は、高強度、さまざまな環境における優れた耐食性、および良好な溶接性でよく知られています。これらの特性により、航空宇宙、化学処理、海洋工学などの多くの業界でトップの選択肢となっています。
溶接におけるシールドガスの役割
シールドガスは溶接プロセスの縁の下の力持ちのようなものです。アロイ 725 を溶接するとき、溶融金属は非常に反応性が高くなります。大気中の酸素、窒素、水素と容易に反応し、溶接部にあらゆる種類の問題を引き起こす可能性があります。シールドガスは溶融溶接プールをこれらの大気汚染物質から保護し、きれいで強力な溶接を保証します。
さまざまなシールドガスとその効果
アルゴン
アルゴンは、合金 725 の溶接で最も一般的に使用されるシールド ガスの 1 つです。アルゴンは不活性ガスであるため、溶接プロセス中に金属と反応しません。アルゴンを使用すると、アークが安定し、スパッタが少なくなります。
アルゴン シールド ガスを使用して行われた溶接は、通常、滑らかな外観と優れたビード形状を備えています。アルゴンは不活性であるため、溶接部の酸化の可能性を減らします。これは、合金 725 の耐食性を維持するために重要です。ただし、アルゴンの熱保持能力は比較的低いです。これにより、特に合金の厚い部分では、溶接ビードが狭くなり、溶け込み速度が低下することがあります。
ヘリウム
ヘリウムも選択肢の一つです。アルゴンと比較して高い熱伝導能力を持っています。合金 725 を溶接する際のシールド ガスとしてヘリウムを使用すると、より深い溶け込みとより広い溶接ビードを実現できます。これは、合金の厚い部分を溶接するのに最適です。
入熱量が増えるということは、場合によっては溶接速度を高めることができることも意味します。ただし、ヘリウムはアルゴンよりも高価であるため、コストを考慮する必要があります。また、ヘリウムは流量を注意深く制御しないとアークをより不安定にする可能性があり、溶接品質が不安定になる可能性があります。
アルゴン - ヘリウム混合物
多くの溶接工は、アルゴンとヘリウムの混合物が両方の長所を生むことに気づいています。 2 つのガスを組み合わせることで、アルゴンのアーク安定性とヘリウムの高い熱伝導能力を活用できます。
典型的なアルゴンとヘリウムの混合物は、アルゴン 75% とヘリウム 25% です。この混合物は、純粋なヘリウムよりも安定したアークを提供しながら、純粋なアルゴンと比較してより良い溶け込みとより速い溶接速度を可能にします。アルゴンとヘリウムの混合物を使用して作成された溶接部は、多くの場合、外観、強度、耐食性のバランスが取れています。
二酸化炭素
二酸化炭素は、アルゴンと組み合わせて、またはガス混合物の成分として使用されることがあります。これは反応性ガスであり、合金 725 の溶接に使用すると、溶接部に酸化が生じる可能性があります。ただし、溶融金属の流動性が向上し、溶接部の濡れ作用が向上するという利点もあります。
一般的な混合物は、アルゴンと 2 ～ 5% の二酸化炭素です。この少量の二酸化炭素は、靭性などの溶接部の機械的特性を向上させることができます。しかし、二酸化炭素が多すぎると、気孔率が増加し、溶接表面が滑らかでなくなる可能性があります。
溶接品質がさまざまな用途に与える影響
航空宇宙
航空宇宙産業では、すべての部品が最高品質である必要があります。アロイ 725 コンポーネントの場合、溶接の品質は非常に重要です。溶接の品質が低いと航空機部品の構造的完全性が損なわれ、壊滅的な結果を招く可能性があります。
航空宇宙用途でアルゴンとヘリウムの混合物を使用して合金 725 を溶接すると、良好な溶け込みと安定したアークの組み合わせにより、溶接部が強度と信頼性に関する厳しい業界基準を確実に満たすことができます。航空宇宙グレードの合金 725 に興味がある場合は、次のような用途の高品質合金製品の詳細を見つけることができます。ASTM B165 UNS N04400 シームレスパイプ。
化学処理
化学処理プラントでは、耐食性に優れたアロイ 725 がよく使用されます。この耐食性を維持するには、溶接の品質が不可欠です。酸化や気孔のある溶接部は弱点となり、腐食が始まり、漏れや潜在的な安全上の危険につながる可能性があります。
この場合、シールドガスとしてアルゴンを使用することは、酸化を最小限に抑え、きれいな溶接表面を提供するため、優れた選択肢となります。化学処理でよく使用される凝縮器や熱交換器のチューブには、ASTM B163 凝縮器および熱交換器チューブ合金 725 で作られた製品は、長期的な性能を保証するために高品質の溶接が必要です。
海洋工学
海洋環境では、Alloy 725 コンポーネントは常に腐食性の高い塩水にさらされます。これらのコンポーネントの溶接は、過酷な条件に耐えることができる必要があります。適切なシールドガスを使用して良好な溶接を行うと、腐食を防止し、海洋機器の構造的完全性を維持できます。
ここでは、アルゴンと二酸化炭素の混合物が良い選択肢になる可能性があります。二酸化炭素は溶接部の機械的特性を向上させることができ、アルゴンは酸化を軽減するのに役立つからです。海洋工学用途に使用されるパイプの場合、ASTM B407 UNS N08811 パイプアロイ 725 で作られた製品は、海洋環境での機能を保証するために信頼性の高い溶接が必要です。
正しい選択をする
合金 725 の溶接に適切なシールド ガスの選択は、いくつかの要因によって決まります。材料の厚さ、使用される溶接プロセス、特定の用途、およびコストがすべて影響します。
合金 725 の薄い部分を溶接していて、外観が優先される場合は、アルゴンが最善の選択肢となる可能性があります。より深い浸透が必要な厚いセクションには、ヘリウムとアルゴンの混合物がより適している可能性があります。また、コストが大きな懸念事項である場合は、さまざまなガスの組み合わせ間のバランスを見つける必要があるかもしれません。
ビジネスについて話しましょう
溶接プロジェクト用の高品質合金 725 の市場にお困りの場合は、私がお手伝いいたします。特定の用途に最適なシールド ガスについてご質問がある場合でも、合金自体を調達する必要がある場合でも、ぜひご相談ください。私にご連絡いただければ、お客様のニーズにどのように対応できるかについて話し合いを開始いたします。
参考文献
- GE トッテン、DA マッケンジー (編)。 （2003年）。アルミのハンドブック。 CRCプレス。
- アメリカ溶接協会。 (2007)。 AWS 溶接ハンドブック: 第 2 巻 - 溶接プロセス パート 1。米国溶接協会。
