消耗品コーナー: 予熱とパス間温度の定義、パート II

Q: 最近、予熱とパス間温度に関する多くの質問や議論を目にしました。 これらの値の両方をいつどのように測定するかについて混乱があるようです。 これらの溶接用語について詳しく説明してもらえますか?

A: 第 1 部では、予熱とパス間温度を定義し、適切な測定場所について説明し、予熱とパス間温度の影響について簡単に説明しました。 今回は、予熱とパス間制御の理由とその効果について詳しく説明します。

溶接業界でよくある誤解は、予熱の主な目的は、溶接される鋼の表面から水を除去することであるということです。 これは間違いです。 予熱の主な目的は、アークが通過した後の溶接部の冷却速度を遅くすることです。 鋼の表面から水を除去できることは二次的な利点です。

溶接される鋼材が、急冷中に硬くて脆い微細構造であるマルテンサイトが形成される組成を持っている場合、溶接部の冷却速度を遅くする必要があります。 マルテンサイトの形成は、低温割れや荷重による突然の脆性破壊を起こしやすいため、避ける必要があります。

普通炭素鋼の経験則では、炭素含有量が 0.30% 以上の場合は予熱とパス間制御が必要です。 炭素含有量が高く、セクションが厚い鋼の場合は、予熱/パス間温度を上げる必要があります。 低合金鋼の場合、炭素当量を計算して予熱の必要性を判断できます (AWS D1.1 付録 B を参照)。

予熱およびパス間制御を適切に行うと利点が得られますが、過剰な予熱およびパス間温度は問題を引き起こす可能性があります。 予熱/パス間温度が高いと、特に高入熱で溶接が行われる場合、熱影響部 (HAZ) で過度の結晶粒成長が発生し、衝撃靱性が大幅に低下する可能性があります。 最大パス間温度を制御することで、HAZ での過度の靭性低下を防ぎます。

焼き入れおよび焼き戻しされた鋼は、マルテンサイトを生成するための意図的な急速冷却 (焼き入れ) のプロセスを通じてその機械的特性を獲得し、その後、指定された温度まで加熱 (焼き戻し) してマルテンサイトを脆性が低く、それでも強度を維持する微細構造に変換します。 過度に高い予熱温度とパス間温度を使用して焼き入れ焼き戻し鋼を溶接すると、HAZ が望ましくない軟化を引き起こす可能性があります。 鉄鋼メーカーは、一部の焼き入れ鋼および焼き戻し鋼について、予熱/パス間および熱入力の推奨事項を提供しています。 これらの推奨事項に従う必要があります。