ハードフェーシングは、耐摩耗性、耐食性、衝撃性を向上させるために、母材の表面に硬く耐摩耗性の材料を塗布するプロセスです。硬化肉盛材の大手サプライヤーとして、当社はさまざまな用途に適した溶接方法を選択することの重要性を理解しています。このブログ投稿では、硬化肉盛材のさまざまな溶接方法とその長所と短所について説明します。
1. 酸素 - アセチレン溶接
ガス溶接としても知られる酸素アセチレン溶接は、硬化肉盛に最も古くから最も広く使用されている方法の 1 つです。このプロセスでは、酸素とアセチレンガスの混合物を使用して高温の炎を生成し、硬化表面処理材料と母材金属を溶かします。
利点
- 携帯性: 酸素 - アセチレン溶接装置は比較的軽量で持ち運び可能なため、現場での修理やアクセスが制限されている用途に適しています。
- 低コスト: 酸素アセチレン溶接に必要な機器は、他の溶接方法に比べて安価であるため、小規模作業では費用対効果の高いオプションとなります。
- 優れたコントロール: 溶接機は入熱を適切に制御できるため、硬化表面材料を正確に塗布できます。これは、小さい部品や複雑な部品を作業する場合に特に便利です。
短所
- 遅いプロセス: 酸素 - アセチレン溶接は、特にアーク溶接法と比較した場合、比較的時間がかかるプロセスです。これにより、全体の生産時間が長くなる可能性があります。
- 高入熱: 高い入熱により母材金属に歪みが生じる可能性があり、修正するには追加の溶接後の機械加工が必要になる場合があります。
- 制限された厚さ: 一般に、硬化面材料の厚い層を塗布するのには適していません。
硬化面仕上げに酸素 - アセチレン溶接を使用する場合、多くの場合、弊社のマクロクリタライト タングステンカーバイド。この材料は耐摩耗性に優れており、この溶接方法により容易に適用できます。
2. 被覆アーク溶接(SMAW)
スティック溶接としても知られるシールド メタル アーク溶接は、硬化肉盛の一般的な方法です。このプロセスでは、フラックスを塗布した電極を使用して、電極と母材の間にアークを発生させます。フラックスが溶けて溶接部の酸化や汚染を防ぐ保護シールドを形成します。
利点
- 多用途性: SMAW は幅広い母材や硬化表面材料に使用できます。平置き、横置き、縦置き、頭上置きなどさまざまな姿勢で使用できます。
- 簡易設備: SMAW に必要な機器は比較的シンプルで操作が簡単です。そのため、小規模な作業場や現場での修理に人気があります。
- 優れた浸透力: SMAW は母材金属への浸透性が高く、表面硬化材と母材との間に強力な結合をもたらします。
短所
- 低い堆積速度: SMAW の溶着速度は、他の溶接方法と比較して比較的遅いです。これは、一定量の硬化面材を塗布するのに時間がかかることを意味します。
- スラグ除去: 溶接後、フラックスによって形成されたスラグを除去する必要があり、プロセスに余分な手順が追加されます。
- 電極の制限: 電極の長さに制限があるため、溶接プロセス中に頻繁に電極を交換する必要があります。
SMAW の場合、鋳造炭化タングステン管状溶接棒素晴らしいオプションです。管状の設計により、炭化タングステン粒子を効率的に溶接部に移動させることができ、優れた耐摩耗性を実現します。
3. ガスメタルアーク溶接 (GMAW)
MIG (メタルイナートガス) 溶接としても知られるガスメタルアーク溶接では、連続ソリッドワイヤ電極とシールドガスを使用して溶接部を酸化から保護します。
利点
- 高い蒸着速度: GMAW は堆積速度が高いため、大量の硬化表面処理材料を迅速に塗布できることを意味します。これにより、大量生産に適しています。
- 良好な溶接品質: このプロセスでは、スパッタを最小限に抑え、きれいで滑らかな溶接を実現します。これにより、高品質の硬化層が得られます。
- 自動化の可能性: GMAW は簡単に自動化できるため、生産性が向上し、人件費が削減されます。
短所
- 設備費: GMAW の設備は SMAW や酸素アセチレン溶接に比べて高価です。
- 限られたポジショニング: GMAW は一般に、平らで水平な溶接位置により適しています。垂直および頭上の位置での溶接はより困難になる可能性があります。
- シールドガスの要件: シールドガスを継続的に供給する必要があり、運用コストが増加します。
GMAW をハードフェーシングに使用する場合、炭化タングステンの鋳造効果的に応用できます。高い硬度と耐摩耗性を備えているため、硬化層が激しい摩耗にさらされる用途に最適です。
4. フラックス - 有芯アーク溶接 (FCAW)
フラックス入りアーク溶接は GMAW に似ていますが、ソリッド ワイヤ電極の代わりに、フラックスが充填された管状ワイヤが使用されます。
利点
- 高い蒸着速度: GMAW と同様に、FCAW は蒸着速度が高いため、大規模な硬化肉盛用途に適しています。
- 良好な溶け込みと溶接品質: FCAW は母材への溶け込みが良く、高品質の溶接を実現します。ワイヤ内のフラックスは溶接部を酸化から保護するのにも役立ちます。
- 多用途性: 使用するフラックス入りワイヤの種類に応じて、シールドガスの有無にかかわらず使用できます。これにより、さまざまな環境やアプリケーションに適したものになります。
短所
- スラグ除去: SMAW と同様に、FCAW でも溶接後に除去する必要があるスラグが生成されます。
- 煙と煙の増加: 溶接プロセスでは他の溶接方法に比べてより多くの煙や煙が発生するため、適切な換気が必要です。
- ワイヤ送給の問題: ワイヤ送給システムは GMAW よりも複雑になる可能性があり、ワイヤ送給の問題が溶接の品質に影響を与える可能性があります。
5. サブマージアーク溶接（SAW）
サブマージアーク溶接は、粒状のフラックスを使用してアークと溶接池を覆う生産性の高い溶接方法です。アークはフラックスの下に完全に沈み、酸化や汚染に対して優れた保護を提供します。
利点
- 高い蒸着速度: SAWは一般的な溶接法の中で最も溶着速度が高い溶接法です。短時間で大量の硬化表面材料を堆積できるため、大規模生産に最適です。
- 良好な溶接品質: サブマージアークにより、高品質で良好な機械的特性を備えたきれいで滑らかな溶接が得られます。
- 低入熱: SAW は他の溶接方法と比較して入熱が比較的低いため、母材の歪みのリスクが軽減されます。
短所
- 限られたポジショニング: SAW は主に平らで水平な溶接位置に適しています。垂直溶接やオーバーヘッド溶接には実用的ではありません。
- 複合設備: SAW の装置は他の溶接方法に比べて複雑で高価です。
- フラックスの取り扱い: 粒状フラックスの取り扱いとリサイクルは困難な場合があり、適切なフラックス管理が必要です。
結論
硬化肉盛材料に適切な溶接方法の選択は、母材の種類、必要な硬化肉盛層の厚さ、生産量、利用可能な設備などのいくつかの要因によって決まります。厳しい材料サプライヤーとして、当社はお客様の特定の用途に最適な材料と技術サポートを提供することに尽力しています。
当社の硬化肉盛材の購入に興味がある場合、または溶接方法についてさらに詳しい情報が必要な場合は、詳細についてお気軽にお問い合わせください。お客様の厳しいニーズにお応えできることを楽しみにしております。
参考文献
- 溶接ハンドブック、米国溶接協会
- ハードフェーシング技術、ASMインターナショナル
- 溶接プロセスと応用、ピアソン教育
