高炭素鋼・焼入材の溶接

質問

高炭素鋼をレーザなどで溶接した場合なぜ溶接割れが発生しやすいのでしょうか?また焼入する前に溶接するのと焼入後に溶接する場合、焼入する前に溶接するのが良いと言われますがなぜでしょうか?もともと硬いからでしょうか?基本的な質問かもしれませんがご回答宜しくお願い致します。

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

鋼の焼き入れを一言で述べるのは難しいのですが、あえて言えば「焼き入れとは、オーステナイトと球状炭素に分離分散していた高炭素合金を７６０℃８１６℃に熱し、臨界冷却速度以上の速度で冷却すると、炭素と鉄がマルテンサイト組織となって飛躍的に硬くなる現象であり、そのマルテンサイトの硬さは炭素の含有量のみに依存する」ということです。つまり、焼き入れとは鋼の結晶構造の変化を伴う現象だということです。
そのため、内部に大きな歪みや結晶欠陥を生じ、靱性を著しく悪化させることになります。焼き割れが生じやすくなるのはこのためです。
焼き入れ後の高炭素鋼にレーザーなどで局所的に熱を加えると焼き割れが出るのも同じ理由からです。
焼き入れ前の溶接の場合も、全体を暖めるなどして内部応力が少なくなるよう温度管理に十分注意し、焼きもどし（５３８℃６４９℃）などによって内部応力の除去や結晶組織の調整（再結晶、炭化物の球状化、偏析の除去）を行います。

補足

詳細なご回答どうもありがとうございました。理解できました。高炭素鋼を熱処理してレーザ溶接した場合と熱処理せず溶接した場合では割れの度合いが異なると理解してよろしいのでしょうか?

回答No.2

noname#230359

そのような理解でよいかと思います。
加工物の大きさや形状と溶接箇所によっては溶接時の熱分布や冷却速度などに大きな違いが出ます。ある場合はうまくいっても別の形状ではうまくいかないなどということもあります。