E7018 低水素棒電極の基礎知識を知っておくと、その動作、性能、および生成できる溶接を最大限に高める方法を理解するのに役立ちます。
スティック溶接は、多くの溶接作業において依然として重要な役割を果たしています。これは、多くの用途で使用される材料が依然としてこの溶接プロセスに適していること、そして多くの溶接作業者がこの溶接プロセスに精通していることが理由の一つです。スティック溶接に関しては、アメリカ溶接協会（AWS、フロリダ州マイアミ）のE7018スティック電極が一般的な選択肢です。これは、様々な用途に適した機械的・化学的特性を備え、水素誘起割れを防止する低水素レベルを備えているためです。
E7018低水素スティック電極の基本を理解することは、その動作、性能、そして溶接結果を理解する上で役立ちます。一般的に、E7018スティック電極はスパッタレベルが低く、滑らかで安定した静かなアークを特徴としています。これらのフィラーメタルの特性により、溶接作業者はアークを良好に制御でき、溶接後の清掃の必要性を最小限に抑えることができます。これらは、溶接品質と入熱に細心の注意を払う必要がある用途や、納期が厳しい用途において重要な要素です。
これらの電極は優れた溶着速度と良好な溶け込み性を備えているため、溶接作業者は他の多くの棒状電極（E6010やE6011など）よりも一定時間内に接合部に多くの溶接金属を充填でき、かつ融合不足などの溶接欠陥を概ね回避できます。鉄粉、マンガン、シリコンなどの元素をこれらの電極に添加することで、汚れ、破片、ミルスケールなど、ある程度の欠陥があっても溶接を成功させる能力など、明確な利点が得られます。
E7018スティック電極のもう一つの利点は、アークの始動と再始動が良好で、溶接開始時の気孔などの問題を解消できることです。良好な再点弧（アークの再始動）のためには、まず電極の先端に形成されるシリコン堆積物を除去する必要があります。ただし、一部の規格や手順ではスティック電極の再点弧が許可されていないため、溶接前にすべての要件を確認することが重要です。
AWS分類に記載されているように、E7018スティック電極は最低70,000psiの引張強度（「70」で表示）を備え、あらゆる溶接姿勢（「1」で表示）で使用できます。「8」は、低水素コーティング、中程度の溶け込み、そして動作に必要な電流の種類を表しています。標準AWS分類に加えて、E7018スティック電極には、「H4」や「H8」などの追加の指定記号が付く場合があります。これらは、溶接金属が溶接部に堆積する拡散性水素の量を示します。例えば、H4の指定は、溶接金属100gあたり4ml以下の拡散性水素を含む溶接堆積物であることを示します。
E7018 H4Rなど、「R」の記号が付いた電極は、メーカーによる特別な試験を受け、耐湿性があると認定されています。この認定を受けるには、製品が華氏27度（80°F）の温度と相対湿度80%の環境に9時間さらされた後、規定の範囲内の耐湿性を示す必要があります。
最後に、スティック電極の分類で「-1」が使用されている場合（例：E7018-1）、製品の衝撃靭性が向上し、重要な用途や低温でのひび割れに抵抗できることを意味します。
E7018低水素スティック電極は、交流（AC）または直流電極プラス（DCEP）を供給する定電流（CC）電源で動作します。E7018フィラーメタルには、AC溶接時に安定したアークを維持するために、追加のアーク安定剤や鉄粉がコーティングされています。E7018電極をACで使用する主な利点は、理想的とは言えない接地を使用したDC溶接や磁性部品の溶接で発生する可能性のあるアーク吹きを回避できることです。追加のアーク安定剤が搭載されているにもかかわらず、AC溶接はDC溶接ほど滑らかではない場合があります。これは、電流方向が1秒間に最大120回連続的に変化するためです。
DCEP電流で溶接する場合、これらの電極は電流の方向が一定であるため、アークの制御が容易になり、より美しい溶接ビードが得られます。最良の結果を得るには、電極径に関する操作パラメータについては、メーカーの推奨事項に従ってください。
他のプロセスや電極と同様に、E7018棒電極を用いた棒溶接においても、良好な溶接品質を確保するには適切な技術が重要です。安定したアークを維持し、ポロシティの発生を最小限に抑えるには、アーク長を短く保ち、理想的には電極を溶接溜まりのすぐ上に保つことが重要です。
下向きおよび水平溶接では、溶接棒を移動方向から5～15度傾けて電極を向ける／引きずる動作をすることで、溶接部にスラグが巻き込まれる可能性を低減できます。上向き溶接では、移動中に電極を3～5度上向きに向ける／押し出す動作をし、溶接部のたるみを防ぐために軽くウィービングする動作を行ってください。溶接ビード幅は、通常、下向きおよび水平溶接では電極芯線の直径の2.5倍、上向き溶接では芯線の直径の2.5～3倍にする必要があります。
E7018スティック電極は通常、湿気による損傷や吸湿を防ぐため、メーカーから密封された状態で出荷されます。製品を使用する準備ができるまで、このパッケージをそのままの状態で、清潔で乾燥した場所に保管してください。開封後は、汚れやゴミがコーティングに付着するのを防ぎ、吸湿を防ぐため、清潔で乾いた手袋を着用してスティック電極を取り扱ってください。また、開封後はメーカーが推奨する温度のオーブンで保管してください。
一部の規格では、スティック電極を密封包装や保管オーブンから出して保管できる期間、また、フィラー金属の再調整（吸収した水分を除去するための特殊な焼成など）の可否や頻度が規定されています。各作業の要件については、必ず該当する仕様書と規格を参照してください。
投稿日時: 2022年12月23日