溶接・機械構造炭素管

質問

競技用車両のドライブシャフトを、機械構造炭素管を使い延長したいのですが、その際、アーク溶接(溶棒は軟鋼用)で溶接予定ですが、大丈夫でしょうか？

聞く所によると、炭素管は通常の溶接では、割れると聞きますがどうなんでしょうか？

回答No.5

galantvr4 · ベストアンサー

#3です。
回答が遅れて大変申し訳ありませんでした。
アルゴン溶接とアーク溶接との強度の比較ですが、基本的には強度はかわらないですが　高電流溶接にするには機械が高額になってしまうために購入は使用頻度が見込めるのならば勧めますが　どうでしょうか？
空冷式と水冷式がありますが　空冷式ではカタログ上の数値の6割程度の能力しかないと思っていてください
それと　小さい本体の機械は故障率が高くなってしまうためにお勧め致しません。
メーカー的には　パナソニックはインバーターの調子が悪いのと古い機械の修理ができない場合が多いので考えものです。　僕的には　ダイヘンがいいと思います　日立や三菱等も頑丈でしょう。
溶接作業は　開先加工をして一層目をアルゴン溶接をして　後の層をアーク溶接で低水素または軟鋼棒のB-17(KOBELKO)で溶接してもかなりの強度が得られるでしょう。（または低水素でもかまいませんが）
　または　アーク溶接で　一層目をLB-52U(KOBELKO)で溶接をしてから先ほどのB-17で溶接してもいいのではないのでないのでしょうか。（慣れてきて　全部LB-52Uでもかまわないのですが）
溶接棒の乾燥なしでもかなりの強度は得られますし　余熱等なしでも強度はかなりあります。
当方は仕事柄　いろいろな衝撃加重のかかるものをかなり溶接していますが突発的に仕事があるために乾燥させている暇がないのでそのまま溶接していますが　開先加工をきちんとして溶接すればかなりの強度が得られます。
余談ですが　低水素系の棒は乾燥させすぎても溶接棒の皮膜がとれてしまうために溶接の欠陥につながってしまうためにできるだけ使い切るかした方がいいそうです（最高でも3回くらいしか乾燥できないそうです。（メーカー談））　低水素系の使いやすい棒がLB-52Uなので書きましたが、ほかの棒でも同等の強度が得られると思います。
簡単で長文で悪いのですが　参考程度にしてください。

お礼

galantvr4さん、親切丁寧にありがとう御座いました。
アドバイス、大変助かり感謝しています。

TIGの件も、参考になります。

溶棒の件も、すぐすぐTIG購入は出来ませんので、とりあえず、教えていただいた、溶棒で、チャレンジしてみます。

本当にありがとう御座いました。

回答No.4

galantvr4

#3です。
炭素鋼を軟鋼棒で溶接（溶接という言葉が適当かどうか？）すると
質問者様の言う通り一見　溶接されているかのように見えますが、
力が回転方向等に加わると溶接部または熱影響部から破断されるでしょう。
基本的にボイラー用　一般用　でもそうですが　母材や溶接棒も乾燥　余熱が必要になってきます。
僕の会社は製紙会社の配管修理業として仕事をしています。一応　ボイラー溶接士の免許は所有しています。もし、アルゴン溶接があるのならアルゴン溶接の鉄用の棒なら低水素の成分に近いですよ。
アルゴンの場合は開先加工や開先面の油脂等の除去　内面の黒皮の除去等などシビアにはなります。
炭素の含有量は　0.45以下でないと必ず割れるはめになるでしょう。
軟鋼棒は　性質上繰り返し力（加重）の加わるものには向いてませんので
きれいに溶接しても車のドライブシャフトには使用できませんね
長持ちしなくてもいいのでしたら大丈夫でしょう。
もう少し　考えてみてください

補足

galantvr4さん早速の返答ありがとう御座います。
TIG溶接機は所有していませんが、この場合(炭素管や高張力板)等の溶接は、TIG溶接の方が、強度は上がるものなのでしょうか？
以前から、TIG購入しようと思っていましたので、TIG溶接の方が良いのであれば、この機会に購入したいと思います。

最初に書いていたドライブシャフトは間違いで、プロペラシャフトなのですが、競技で使用する場合、パイプ自体が雑巾を絞ったように捻れる事がありますので、逆にある程度の力がかかった場合、溶接が外れてもかまわないと言う考えも有ります。

参考までお聞きしたいのですが、母材の溶接前後の熱処理なしで、溶棒自体の乾燥もなしの場合でも、低水素系の溶接棒使用した方が強いのでしょうか？

回答No.3

galantvr4

炭素の含有量がどれくらいかがわからないので細かいところまでは答えられませんが、溶接棒は軟鋼棒ではくっつきません。
最低でも低水素棒の490N㎟以上の溶接棒を使用して　開先加工して熟練した溶接工（JIS 3Pの溶接免許を持った人）に溶接してもらわないとだめでしょう。
材料の炭素鋼の種類にもよりますので自分ではできないと思ってください。
すぐに　割れてしまうでしょう。
普通の鉄工所では、まず低水素の溶接棒すらおいてないでしょう。
かなり特殊な鉄工所でないと使ったことのない棒の種類になってしまいます。　製紙関係やボイラー関係を扱っている所にはおいてありますが、
一般建造物では使わないと思っていた方がいいでしょう。
愛知や岐阜なら相談していただければうちの鉄工所には常備してあるので相談には乗れるのですがどうなのでしょうかね。
自分でなさらないようにしてください。

補足

軟鉄用では無理ですか…
低水素棒だと、使用前に数百度の温度で数時間乾燥させて使う代物ですよね？
それだと、確かに一般の鉄工所にないでしょうね…

galantvr4さんに直接依頼すれば、間違いないのでしょうか、当方、宮崎県ですので…残念です。

機械構造炭素管(STKM)を以前溶接経験はあるのですが、その時も、軟鋼用溶棒を使用しましたが、見た目的には、SS材と変わらない仕上がりでした。
それでも簡単に外れてしまうのでしょうか？
前に聞いた話では、炭素管を軟鉄用溶棒で溶接する、溶接ではなく、ボンド付けと変わらないと聞いたことありますが、そんな感じなんでしょうか？

回答No.2

gisahann

継ぎ足されるパイプの方の材質もだんだんあります。
問題は、ドライブシャフト側の材質ですが、炭素含有量は同等くらいですか？
（鉄工所で溶接をやっている人に聞くとか）自分で溶接される場合は、
入手をされる店の「溶接棒のカタログ」などで選定してください。
一般に、引っ張り強度の高いものほど高級なものが必要になります。
もし、相手側が鋳鍛造品である場合は、余熱とか素人では無理です。

競技用ともなれば安心感もいるし、繰り返し荷重もかかりそうな文面ですね。
鉄工所などに持ち込んで専門の方にお願いするとか、溶接前の面取り加工などが必要な場合もあります。その方が得策かも知れません。

お礼

ドライブシャフトと書きましたが、プロペラシャフトの間違いでした。

競技用と言いましても、4駆の競技ですので低速走行ですが、確かに荷重はかかります。

現在、プロペラシャフトに使われている物が機械構造炭素管(stkm)と同サイズですので、溶接可能？と素人考えでしたが、軟鋼用の溶棒では無理だとすると、高級溶棒使用…　と言うことは使用前に数百度の乾燥が必要だと聞いていますので、鉄鋼所に依頼したほうが安心そうですね。

ありがとう御座いました。

回答No.1

naka_hisa

ドライブシャフトのようにねじりトルクのかかる軸には溶接だけでトルクを受けると、上手に溶接しても溶接が割れる可能性があります。

まずはトルクを受けるための部材(キーやスプライン)で結合し溶接すれば可能だと思います。

材質の問題より構造の問題だと思います。

お礼

ありがとう御座います。