用途に適したスティック溶接棒をどのように選択すればよいか迷っていますか?
スティック電極に関するよくある質問への回答をご覧ください。
あなたが年に数回スティック溶接をする DIY 愛好家であっても、毎日溶接するプロの溶接工であっても、1 つ確かなことは、スティック溶接には多くのスキルが必要であるということです。また、棒電極（溶接棒とも呼ばれます）に関するノウハウも必要です。
保管方法、電極の直径、フラックス組成などの変数はすべてスティックロッドの選択と性能に影響するため、基本的な知識を身につけておくと混乱を最小限に抑え、スティック溶接をより確実に成功させることができます。
1. 最も一般的なスティック電極は何ですか?
数千ではないにしても、数百のスティック電極が存在しますが、最も一般的なものは、米国溶接協会 (AWS) のシールド金属アーク溶接用炭素鋼電極に関する A5.1 仕様に該当します。これらには、E6010、E6011、E6012、E6013、E7014、E7024、および E7018 電極が含まれます。
2. AWS スティック電極の分類は何を意味しますか?
スティック電極の識別を支援するために、AWS は標準化された分類システムを使用しています。分類はスティック電極の側面に印刷された数字と文字の形式をとり、それぞれが特定の電極の特性を表します。
上記の軟鋼電極の場合、AWS システムは次のように動作します。
●「E」は電極を表します。
● 最初の 2 桁は、溶接部の最小引張強度を表し、ポンド/平方インチ (psi) で測定されます。たとえば、E7018 電極の数字 70 は、その電極が最小引張強度 70,000 psi の溶接ビードを生成することを示します。
● 3 桁目は電極が使用できる溶接位置を表します。たとえば、1 は電極がすべての位置で使用できることを意味し、2 は電極が平らで水平なすみ肉溶接にのみ使用できることを意味します。
● 4 桁目は、電極で使用できるコーティングの種類と溶接電流の種類 (交流、直流、またはその両方) を表します。
3. E6010、E6011、E6012、および E6013 電極の違いは何ですか?いつ使用する必要がありますか?
● E6010 電極は直流 (DC) 電源でのみ使用できます。深い浸透力を発揮し、錆、油、塗料、汚れを掘り込みます。多くの経験豊富なパイプ溶接工は、パイプのルート溶接パスにこれらの全姿勢電極を使用しています。ただし、E6010 電極は非常にきついアークを特徴とするため、初心者の溶接工にとっては使用が難しい場合があります。
●E6011電極は交流（AC）溶接電源を使用した全姿勢溶接にも使用できます。E6010 電極と同様に、E6011 電極は腐食した金属や汚れた金属を切断する深い貫通アークを生成します。多くの溶接工は、DC 電源が利用できない場合のメンテナンスや修理作業に E6011 電極を選択します。
● E6012 電極は、2 つの接合部間のギャップを埋める必要がある用途に適しています。多くのプロの溶接工は、水平位置での高速大電流すみ肉溶接にも E6012 電極を選択しますが、これらの電極は溶け込みプロファイルが浅くなり、追加の溶接後の洗浄が必要となる高密度のスラグを生成する傾向があります。
●E6013電極はスパッタを最小限に抑えたソフトなアークを生成し、適度な貫通力を備え、スラグの除去が容易です。これらの電極は、きれいな新しい金属板を溶接する場合にのみ使用してください。
4. E7014、E7018、および E7024 電極の違いは何ですか?また、いつ使用する必要がありますか?
● E7014 電極は、E6012 電極とほぼ同じ接合貫通力を生成し、炭素鋼および低合金鋼で使用するように設計されています。E7014 電極には多量の鉄粉が含まれており、これにより堆積速度が向上します。E6012 電極よりも高いアンペア数でも使用できます。
● E7018 電極には、粉末含有量が高く、厚いフラックスが含まれており、最も使いやすい電極の 1 つです。これらの電極は、最小限のスパッタと中程度のアーク貫通で、滑らかで静かなアークを生成します。多くの溶接機は、構造用鋼などの厚い金属を溶接するために E7018 電極を使用しています。E7018 電極は、(寒冷地でも) 高い衝撃特性を備えた強力な溶接を生成し、炭素鋼、高炭素、低合金、または高張力鋼の母材に使用できます。
● E7024 電極には、蒸着速度の向上に役立つ鉄粉が多量に含まれています。多くの溶接機は、高速の水平または平らなすみ肉溶接に E7024 電極を使用しています。これらの電極は、少なくとも 1/4 インチの厚さの鋼板上で良好に機能します。厚さ1/2インチを超える金属にも使用できます。
5. スティック電極はどのように選択すればよいですか?
まず、母材の強度特性や組成に合わせてスティック電極を選択します。たとえば、軟鋼を加工する場合、通常は E60 または E70 の電極が機能します。
次に、溶接位置に電極の種類を合わせ、利用可能な電源を検討します。特定の電極は DC または AC でのみ使用できますが、他の電極は DC と AC の両方で使用できることに注意してください。
ジョイントの設計と取り付けを評価し、最良の浸透特性 (掘削、中程度、または軽度) を提供する電極を選択します。しっかりと取り付けられた接合部や面取りされていない接合部で作業する場合、E6010 や E6011 などの電極は十分な浸透を確保するために掘削アークを提供します。薄い材料や根元の開口部が広い接合部の場合は、E6013 などの軽いまたは柔らかいアークを備えた電極を選択してください。
厚く重い材料や複雑な接合設計での溶接亀裂を回避するには、延性が最大の電極を選択してください。また、コンポーネントが遭遇する使用条件と満たさなければならない仕様も考慮してください。低温、高温、衝撃が加わる環境で使用されますか?このような用途では、低水素 E7018 電極が適切に機能します。
生産効率も考慮してください。平らな位置で作業する場合、E7014 や E7024 などの鉄粉含有量が高い電極を使用すると、より高い堆積速度が得られます。
重要な用途では、電極タイプの溶接仕様と手順を必ず確認してください。
6. スティック電極の周囲のフラックスはどのような機能を果たしますか?
すべてのスティック電極は、フラックスと呼ばれるコーティングで囲まれたロッドで構成されており、これはいくつかの重要な目的を果たします。実際には、電極をどこでどのように使用できるかを決定するのは、電極上のフラックスまたは被覆です。
アークが発生すると、フラックスが燃焼し、一連の複雑な化学反応が発生します。フラックス成分が溶接アーク内で燃焼すると、シールドガスが放出され、溶融池を大気中の不純物から保護します。溶接池が冷えると、フラックスはスラグを形成して溶接金属を酸化から保護し、溶接ビードの気孔を防ぎます。
フラックスには、アークをより安定させるイオン化元素（特に AC 電源で溶接する場合）と、溶接部に延性と引張強度を与える合金も含まれています。
電極によっては、堆積速度を上げるために高濃度の鉄粉を含むフラックスを使用するものもありますが、他の電極には洗浄剤として機能し、腐食または汚れたワークピースやミルスケールに浸透する可能性のある脱酸剤が添加されています。
7. 高堆積スティック電極はいつ使用する必要がありますか?
高い堆積速度の電極はジョブをより速く完了するのに役立ちますが、これらの電極には限界があります。これらの電極に鉄粉が追加されると、溶接池の流動性がさらに高まります。これは、高析出電極を位置外の用途に使用できないことを意味します。
また、溶接ビードが高い応力にさらされる圧力容器やボイラーの製造など、重要な用途や規格で要求される用途にも使用できません。
高析出電極は、単純な液体貯蔵タンクや 2 つの非構造金属を溶接するなど、重要ではない用途に最適です。
8. スティック電極を保管および再乾燥する適切な方法は何ですか?
加熱された低湿度の環境は、スティック電極の最適な保管環境です。たとえば、多くの軟鋼、低水素 E7018 電極は、華氏 250 ～ 300 度の温度で保管する必要があります。
一般に、電極の再調整温度は保管温度よりも高く、過剰な水分を除去するのに役立ちます。上で説明した低水素 E7018 電極を再調整するには、再調整環境は 500 ～ 800 °F の範囲で 1 ～ 2 時間です。
E6011 などの一部の電極は、室温 (華氏 40 ～ 120 度の温度で湿度レベルが 70% を超えないものとして定義) で乾燥した状態で保管する必要があるだけです。
具体的な保管および再調整の時間と温度については、常にメーカーの推奨事項を参照してください。
投稿日時: 2022 年 12 月 23 日