パイプの突合せ溶接について

質問

• パイプの突合せ溶接におけるアンダーカットの対策方法
• 外径27.2厚さ2.5のＳＵＳ304のパイプを突合せで溶接する際の注意点
• 突合せ面の旋盤加工による溶接面の調整法

回答No.1

noname#230359

溶接方法はTIGでしょうか？
TIGならば経験があります。
これは、あくまでも私の経験からですが。。。

姿勢にもよりますが、SUS材の突合せの場合、U開先でリップを1mm程度残し、ギャップなしの継ぎ手が基本的です。
旋盤で加工した場合、アセトンなどでしっかり油分を飛ばします。

このサイズの積層ですと、2～3層盛りが理想です。
X線検査対象であるなら、バックパージは必要です。

◇初層は70～90A程度で、3～4回に分けて溶接します。
　溶加棒は308系でφ0.8がいいでしょう。
　バックパージ圧力が高いと、裏波が凹むか、
　最悪は溶着金属がブローして危険ですので、
　アルゴンガスの圧力はよく検討しましょう。
　溶加棒は裏側に押し込むようにどんどん加えます。
　置いて溶かすだけでは足りません。

◇中間層は初層より10A程度上げて、φ1.2を使います。
　ウィービング法で板厚とツライチくらいまで盛り上げます。
　低すぎると仕上げ層にアンダカットが入り、盛り上げすぎると
　仕上げ層のときに溶接線が見えなくなります。
　余盛も過剰に高くなり、仕上げなどの工程が入ってしまいます。
　これはどんなサイズの溶接にも共通すると思います。

※層間温度は100度以下に押さえます。
　十分に温度を下げないと、両脇にアンダカットを
　生じます。

◇仕上げ層は60～80Aにします。
　やはり3～4回に分けて溶接します。
　溶加棒はφ1.2がちょうどいいと思います。
　ウィービング幅は、電極が開先と表面の境界に来る所が理想的です。
　トーチ移行時間は1秒間に(両脇：中間＝8：2)位がいいでしょう。
　基本は、両脇でしっかり溶加棒を入れることです。
　溶加棒は冷却の役割も持っていますから、余計な
　入熱によるアンダカットは軽減されます。
　ビードを分けたことによって、クレータが2つも3つも
　出来てしまいますが、最後は溶加棒なしでひとなめ
　すれば、綺麗なビードに仕上がるはずです。

冒頭で姿勢によると書きましたが、両脇にアンダカットが出来にくい
姿勢は、上向ではないでしょうか。
それと、パイプですから、距離が進むと電極の角度も変わってきます。
ノズルを転がして溶接できる人はいいですが、浮かせて溶接する人はこれも考慮しなければなりません。

少し難しく書きましたが、溶接のすべては「初層と余盛にあり」と言われるように、最初と最後が肝心です。
「溶かす」と「冷やす」の使い分けが出来れば、あとは体が覚えてくれることでしょう。

私の文章力で溶接技法を説明するのは困難ですが、近くにベテランの先輩がいるなら、後ろからアークを覗くなどしてみましょう。
溶接屋というのは、言葉では教えてくれません。
目と体と経験で覚えるものだ、ということを今後のステップアップの材料にしていただければ、嬉しく思います。

問題ありません。
下向きが一番楽ですし、もっとも一般的な方法です。
回転治具があれば作業がとても楽になりますし、安定した条件で溶接が出来ますので、とてもいい事だと思います。

下向きで溶接するにあたって、パイプですから、上りと下りがあると思います。
上りはよく溶け、下りは入熱が少ないという特性があります。
その分、毎回同じ位置でスタートして、同じ位置でクレータを作ると、変形や応力も偏ってしまいますので、各層で逆向きにしたり、スタート位置を変えるなどといった工夫もしてみましょう。

余談ですが、私は現地での据付溶接が主でしたので、全姿勢は当たり前、体も逆さまになったり、壁際などで見えないところは鏡を使ったりと、貴重な経験をしました。

お礼

詳細な情報、どうもありがとうございます。
溶接に関しては熟練工が一人も居ない状況なんです．．．
SUSの突合せにはU開先が良い等、大変参考になりました。ありがとうございます。
姿勢についてなんですが、パイプを足スイッチで自動回転させられるチャックにくわえて溶接してる（下向きという事になるのでしょうか？）のですが、この姿勢はあまり適さないでしょうか？
質問ばかりで申し訳無いですが、アドバイスいただければ幸いです。
よろしくお願いします。

姿勢によっても大分結果が違ってくるんですね。
まだまだ全然経験不足ですね．．

今回質問して色々考えさせられる事が多かったです。
本当にありがとうございました。

補足

大事な事を書き忘れました。
溶接方法はTIGです。